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

基本信息

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

项目摘要

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。

在这项研究中，我们重点研究了我们一直在进行功能分析的高表达再生肝脏癌恶性因子磷酸酶（PRL）的细胞在弱碱性环境下由于细胞分裂而死亡的现象。阐明其分子机制和生物学重要性。去年的研究结果表明，在高表达PRL的细胞中，细胞周期M期的染色体排列并不成功，因此我们对此进行了更详细的研究。 2022年，我们首次分析了染色体分离的进展情况，观察到了“滞后染色体”，即在M期后期，染色体分离成两个极时，染色体被留在中点。研究还发现，当细胞以高水平PRL表达培养时，染色体数目异常的细胞百分比显着增加。这些实验结果表明，高PRL表达会影响细胞分裂过程的进展，导致染色体数量异常。众所周知，染色体数量异常是恶性癌细胞的一个显着特征，并且可以被认为是PRL引起的癌症恶性进展的新分子机制。众所周知，PRL 直接与镁离子转运蛋白 CNNM 结合并抑制其功能。为了研究PRL高表达引起的细胞分裂进展异常是否是由于CNNM功能的抑制所致，我们敲低了培养细胞中的内源性CNNM，并检查了CNNM遗传缺陷小鼠肠上皮细胞中的染色体分离。进入其中。结果，即使在没有高PRL表达的情况下抑制CNNM表达或基因敲除，也观察到纺锤体排列和染色体分离的异常，这表明抑制CNNM功能的重要性。