分裂期特異的ポリコーム崩壊と染色体不安定性

有丝分裂特异性多梳塌陷和染色体不稳定

• 批准号: 22K07158
• 负责人: 寺田 泰比古
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07158/
• 关键词: ポリコーム; 染色体異常; 発がん; 分裂期制御; 染色体分配; 発癌機構; 細胞周期

ポリコーム群複合体の1つであるPRC1は、凝集することでPcG body を形成する。ヒト悪性黒色腫の９割以上ではPcG body の肥大化したCAP body を形成することが知られている。CAP body は、細胞周期依存的な挙動を示し、間期では凝集体形成、分裂期において拡散する(ポリコーム崩壊)。しかし、CAP bodyの崩壊不全が起こると、染色体分配の際に、第1染色体の姉妹染色分体間でCAP body複合体を介した架橋構造を形成することが当研究室で明らかになった。しかしながら、ポリコーム崩壊の詳細な分子メカニズムや生理的意義は未だ明らかになっていない。そこで、本研究では、ポリコームの崩壊異常が与える影響やその分子メカニズムおよび染色体異数化やがん化との関係性の解明を目的とした。我々の先行研究より、CDK1 によるPHC2 S216のリン酸化によって起きるポリコーム崩壊が正常な染色体分配を制御し、崩壊不全の場合には架橋構造によって異数化をもたらす可能性が培養細胞株を用いた実験で示唆された。そこで、本研究ではリン酸化されないPHC2 S216A変異が実際にマウス個体で腫瘍形成に寄与するか点変異マウスを作製することを試みた。また、染色体不安定化の分子メカニズムを詳細に解析するために、CRISPR-Cas9を用いたゲノム編集によって、ヒト結腸がん細胞のHCT116 細胞およびヒト網膜色素上皮細胞のRPE1 細胞へ、PHC2 S216A 変異導入を試みた。点変異マウスの作製に関しては、26 個体中5 個体でS216Aの変異が見られた。変異の有無の確認はPCRによるジェノタイピングとシークエンスにより行った。次に、HCT116細胞およびRPE1細胞への変異導入に関しては、pSpCas9(BB)-2A-Puro(PX459) V2.0 およびpSpCas9(BB)-2A-GFP(PX458)を用いて試みた。

PRC1是Polycomb组复合物之一，聚集以形成PCG体。众所周知，超过90％的人类恶性黑色素瘤形成具有肿大的PCG体的帽体。 CAP体表现出细胞周期依赖性行为，在相间和有丝分裂相（Polycomb衰减）处扩散。然而，在我们的实验室中已经揭示了，当帽体崩解发生时，在染色体分布期间，通过帽子体复合物形成了通过染色体1的姐妹染色单体之间形成的交联结构。但是，详细的分子机制和多角膜衰减的生理意义尚未澄清。因此，这项研究旨在阐明多肉液崩解异常，其分子机制及其与染色体非整倍化和癌症的关系。我们先前的研究表明，由CDK1磷酸化引起的PolyComb衰减会调节正常的染色体分布，并且在崩解崩溃的情况下，交联结构可能导致非倍倍化。因此，在这项研究中，我们试图创建未磷酸化的PHC2 S216A突变实际上导致小鼠个体肿瘤发生的点突变小鼠。此外，为了详细分析染色体破坏稳定的分子机制，我们试图通过使用CRISPR-Cas9进行基因组来编辑人类视网膜色素上皮细胞中人类结肠癌细胞中的HCT116细胞和RPE1细胞中的HCT116细胞中的PHC2 S216A诱变。关于点突变小鼠的产生，在26个个体中有5个观察到S216a突变。通过PCR进行基因分型和测序证实了突变的存在或不存在。然后使用PSPCAS9（BB）-2A-PURO（PX459）V2.0和PSPCAS9（BB）-2A-GFP（PX458）尝试使用PSPCAS9（BB）-2A-PURO（PX459）V2.0（PX459）V2.0（PX459）-2A-PURO（PX459）-2A-PURO（PX458）尝试诱变。