ユビキチンリガーゼFbw7の時空間特異的な基質分子制御機構の解明

阐明泛素连接酶Fbw7时空特异性底物分子调控机制

基本信息

批准号：
07J05589
负责人：
石川義則 (2008)
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ユビキチン-プロテアソーム系によるタンパク質分解機構は増殖、分化など種々の細胞機能を制御し、その破綻はがん、神経変性疾患を含む多くの病態の原因となる。Fbw7は、がん遺伝子産物を特異的にユビキチン化し分解を誘導することやヒト腫瘍で不活性型変異が高頻度に認められることから、がん抑制遺伝子であると考えられてきた。しかしながら、Fbw7の生理的な基質と機能、Fbw7の不活性化に伴う発がん機構についてはこれまで明らかにされていない。そこで本研究ではFbw7コンディショナルノックアウトマウスを用いて、Fbw7の生理的な基質分子の同定と機能解析を行った。Fbw7の増殖と分化に果たす機能を明らかにするため、表皮細胞における解析を行った。Fbw7欠損表皮細胞では、胎仔線維芽細胞の場合と異なり、Notchに加えて、Mycの発現量が亢進し、Mycの発現量増加に依存して増殖が促進していた。また、分化の促進も認められ、これはMycとNotchの相加的効果に起因することが判明した。一方、がん遺伝子ras依存性の発がん実験から、Fbw7欠損細胞はin vitroでの増殖促進活性とは逆に、in vivoにおける腫瘍増殖能はNotchの機能亢進に依存して低下することが明らかになった。以上より、Fbw7は表皮細胞においてMycおよびNotchの特異的分解を介し、増殖と分化を協調的に制御する腫瘍増殖促進因子であると考えられた。胎仔線維芽細胞と表皮細胞という二種類の細胞種の解析からFbw7欠損時に蓄積する基質分子には細胞種特異性が存在し、また蓄積した分子の細胞種に応じた機能や蓄積する複数の基質の相互作用によってFbw7は細胞種・組織・分化段階特異的な機能を持つことが明らかとなった。

Ubikitin-蛋白 - 溶质孔控制着各种细胞功能，例如增殖和分化，它们的破产会导致许多病理状况，包括癌症和神经调节性疾病。 FBW7被认为是一种癌症抑制基因，因为它是一种癌化基因，因为它被专门转化为泛素，诱导的拆卸和人类肿瘤中的非活性突变。然而，到目前为止，尚未透露FBW7的生理底物和功能以及与FBW7相关的致癌机制。因此，在这项研究中，我们使用FBW7条件基因敲除小鼠确定了FBW7的生理底物分子的功能分析。在表皮细胞中进行了分析，以阐明FBW7增殖和分化的功能。与胎儿成纤维细胞不同，MYC的表达中增加了FBW7缺陷覆盖的皮肤细胞，除了缺口，并且由于MYC的增加而促进了生长。还观察到它可以促进分化，这是由于MYC和Notch的增加效果。另一方面，癌症基因依赖性的癌症实验表明，FBW7缺乏的细胞受invitro促进促进活性的控制，并且由于Natch的增强，体内肿瘤的生长降低。从上面，FBW7被认为是肿瘤增殖因子，该因子与表皮细胞中MYC和Notch的特定分解控制了增殖和分化。从两种类型的细胞物种，胎儿成纤维细胞和表皮细胞的分析中，在FBW7缺陷的情况下积累了底物分子，并且根据累积的分子细胞物种和多个底物的功能表明，FBW7具有特异性功能。细胞物种，组织和分化阶段。