ゲノム安定化を目指したCHO 細胞におけるp21/p53遺伝子の 機能解析

摘要

近年、バイオ医薬品生産プロセスの効率化が求めら れており、それを実現すべく、生産宿主細胞の改良が 行われている。Chinese hamster ovary(CHO)細胞は、 科学的研究やバイオ産業においても多用されており、 抗体医薬品の6割以上の生産宿主細胞として利用され ている。しかし、この細胞は長期間の培養により染色 体が複雑に組み換わる「ゲノム不安定性」を有してい る。故に、細胞株構築や拡大培養の際に細胞の性質が 変化してしまい、生産物の品質や生産量、医薬品の安 定供給に影響を及ぼす可能性がある。そのため、ゲノ ム不安定性の解析はCHO 細胞を用いた物質生産におけ る重要なキャラクタリゼーションの一つである。 そこで本研究ではDNA 修復および安定性に関与して いるタンパク質であるp53/p21に着目した。p53遺伝 子は、がh抑制遺伝子の中でももっとも重要な遺伝子 の１つで"ゲノムの守護神"とも呼ばれている。その p53に誘導されるタンパク質がp21である。 DNA が損傷を受けると、特定のタンパク質キナーゼ により、一過的にp53タンパク質が安定化され、核内 に移行、蓄積する。そして、Cdk(サイクリン依存タン パクキナーゼ)阻害タンパク質であるp21のプロモー ター領域に結合することによって、p21の転写を促進 する。p21は、細胞周期の進行を促進するG1/S-Cdk お よびS-Cdk に結合し、不活性化させることで、細胞周 期を停止する。細胞周期が停止している間に、損傷を 受けたDNA の修復が行われ、その結果、細胞のゲノム 安定性を保つ。 しかし、先行研究より、CHO 細胞K1株にて、p53に 変異が見られ1)、また、p53がp21を誘導できていない こと2)が示唆されていた。すなわち、これらが機能し ていないことが原因で、CHO 細胞がゲノム不安定性を 有しているのではないかと考え、本研究ではCHO 細胞 のp53/p21タンパク質とゲノム不安定性の関係の解析 を目的とした。