がん細胞の分裂期に起こるpH依存性の新たな細胞死プログラムの研究

研究癌细胞分裂过程中发生的新型 pH 依赖性细胞死亡程序

• 批准号: 21K19406
• 负责人: 三木 裕明
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University (2022)Osaka University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19406/
• 关键词: 細胞死; 細胞死

本研究では、私たちが機能解析に取り組んできたがん悪性化因子phosphatase of regenerating liver（PRL）を高発現させた細胞が、弱アルカリ環境で細胞分裂に共役して死ぬ現象にフォーカスして、その分子メカニズムや生物学的重要性を明らかにすることを目的としていた。前年度の研究成果として、PRLを高発現した細胞では細胞周期のM期での染色体整列がうまくいかないことが明らかになっていたので、その点についてさらに詳細な検討を進めた。２０２２年度は、まず染色体分配の進行を解析したところ、M期のanaphaseで染色体が両極に別れた際にその中間地点に染色体が取り残される「lagging chromosome」が観察された。またさらにPRLを高発現させた状態で培養を続けると、染色体数の異常な細胞の割合が顕著に増加していることも明らかになった。これらの実験結果はPRL高発現が細胞分裂プロセスの進行に影響しており、その結果として染色体数の異常が生じることを示唆している。染色体数の異常は悪性化したがん細胞の顕著な特徴としてよく知られており、PRLによるがん悪性化進展の新たな分子機構と考えることができる。PRLはマグネシウムイオントランスポーターCNNMに直接結合して機能阻害することがよく知られている。PRL高発現による細胞分裂進行異常がCNNMの機能阻害によるものか調べるため、培養細胞で内在性CNNMをノックダウンしたり、またCNNMを遺伝的に欠損するマウスの腸上皮細胞での染色体分配の状況について調べた。その結果、PRL高発現を伴うことなく、CNNMの発現抑制や遺伝子ノックアウトによっても紡錘体の配置の異常や、染色体の分配の異常が観察され、CNNMの機能阻害の重要性が示唆された。

这项研究旨在阐明细胞的分子机制和生物学重要性，这些细胞具有高表达的癌症恶性因子磷酸酶的再生肝脏（PRL），我们一直在研究功能分析，重点是碱性环境和死亡的细胞与细胞分裂结合到细胞分裂的现象。由于上一年的研究，很明显，PRL表达高的细胞中的染色体对齐在细胞周期的M期中无法很好地工作，因此我们对此进行了更详细的研究。在2022年，当我们首次分析染色体分布的进展时，我们观察到了一个“滞后染色体”，其中染色体在M期后期的两个杆子分成两个杆子时被留在中点。此外，揭示了持续培养具有高PRL表达的持续培养导致染色体数异常的细胞比例显着增加。这些实验结果表明，高PRL表达会影响细胞分裂过程的进展，从而导致染色体计数异常。异常的染色体数是恶性癌细胞的重要特征，可以认为是由于PRL引起的癌症恶性转化的新分子机制。众所周知，PRLS直接与镁离子转运蛋白CNNM结合并抑制功能。为了研究高PRL表达引起的异常细胞分裂进展是否是由于CNNM功能的抑制，我们研究了小鼠在CNNM遗传缺陷的小鼠肠上皮细胞中染色体分布的状态。结果，观察到异常的主轴放置和染色体分布没有高PRL表达，并且由于CNNM表达和基因敲除的抑制，观察到异常的PRL分布，这表明抑制CNNM功能的重要性。