CO-CBS系による細胞内メチレーション制御機構の分子基盤整備

CO-CBS系统开发细胞内甲基化控制机制的分子基础

基本信息

批准号：
18770178
负责人：
山本雄広
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770178/
关键词：
一酸化炭素(CO)メタボロームメチル化 CBS 翻訳後修飾 HO-1

项目摘要

平成19年度は、前年度同定されたメチル化標的候補分子群の中で、糖代謝系酵素群の機能解析を行なった。本研究により同定された標的候補分子の多くは解糖系およびペントースリン酸回路の分岐点およびその近傍に位置する。このことからストレス応答性に産出されたCOがメチル化を介して糖代謝のswitchingに寄与しているのではないかと着想した。CO処理により誘起される糖代謝酵素のメチル化修飾が糖代謝fluxにどのような影響を与えるかを検討するために、CO処理したU937細胞に安定同位体標識グルコース(^<13>C_6グルコース)を添加し、代謝物の流れをLC-MS/MSを用いて解析した。その結果、対照群に比べCO処理細胞において解糖系へのfluxの抑制とペントースリン酸回路へのfluxの増加が認められた。この際メチル化阻害剤を添加することによってCOの効果は軽減される傾向が見られた(投稿準備中)。これらの結果はCOによる含硫アミノ酸代謝の制御が糖代謝の重要なファクターとなることが示唆された。糖代謝はエネルギー産生、核酸合成、糖鎖合成など生命活動に必須な過程であり、解糖系からペントースリン酸回路へのswitchingは細胞増殖に密接に関係する。今後、酵素群の修飾部位の同定およびメチル化修飾による具体的な機能変化について詳細な検討を加える必要があるが、本研究はストレス応答時の細胞増殖機構の解明という基礎研究分野の発展のみならず、がん細胞の代謝特性を利用した、治療戦略開発のための基礎研究としても大きなインパクトをもたらすものと考える。

2007年，在上一年确定的甲基化靶标分子组中，对果胶代谢酶组的功能分析进行了。这项研究确定的许多目标候选分子位于糖酵解的连接和铅糖linic酸回路附近。由此，我们设计了应力反应中产生的CO可能有助于通过甲基化的糖代谢转换。为了考虑由CO加工触发的糖代谢酶的甲基化修饰如何影响糖代谢通量，CO处理的U937细胞是稳定的，是稳定的同位素葡萄糖（^<13> c_6 gluc课程）并分析了代谢物的流动。使用LC-MS/MS。结果，与受控组相比，观察到CO加工细胞中的通量以及对Pen Torc肛门酸回路的通量增加。目前，通过添加甲基化抑制剂（准备发布），CO的效果倾向于降低。这些结果表明，通过CO控制含硫的氨基酸代谢是糖代谢的重要因素。糖代谢是重要活性的重要过程，例如能量产生，核酸合成和糖链合成，以及从糖酵解转换为惩罚性酸回路与细胞增殖密切相关。将来，有必要通过识别酶组的修改和甲基化修改来添加有关特定功能变化的详细检查，但是这项研究仅用于在压力反应时阐明细胞生长机制的基础研究领域的发展。我们认为，它将作为使用癌细胞代谢特征的治疗策略开发的基础研究产生重大影响。