2019 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of DNA damage responses through Sumo modification and its application for radiosensitization
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17K10434
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
榎本 敦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (20323602)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | STK38 / カルパイン / リン酸化 / タンパク質分解 / MAPK / MEKK2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、細胞致死あるいは放射線増感に直結する原因タンパク質を生化学的アプローチにより同定し、放射線あるいは他の療法との併用による抗腫瘍効果における真の標的を明らかにするとともに創薬に向けた土台を構築することを目的とする。正常細胞と様々な癌組織由来の培養細胞を用いて、エックス線、紫外線、 抗がん剤や温熱などの単独あるいは併用時によるタンパク質の挙動について二次元電気泳動および質量分析装置を使用したプロテオーム解析を実施した。その結果、温熱処理あるいはエックス線・温熱併用時特異的に発現量が低下する因子としてSerine-Threonine Kinase 38 (STK38)を同定した。STK38の発現低下はタンパク質分解酵素の阻害剤であるALLNやCalpeptinなどによって抑制されたことから、遺伝子発現レベルによる調節ではなく、タンパク質分解経路による翻訳後修 飾によるものであると推測された。次にin vitroにおいてリコンビナントSTK38がカルパインやユビキチン化によって修飾されるかを調べた結果、カルパインがSTK38をダイレクトに分解することを明らかにした。またカルパインが活性化するような条件であるカルシウムイオノフォアA23518を細胞に処理した結果、STK38の部分分解が誘導された。これらのことから、温熱処理によるSTK38の発現量低下はカルパインによる分解によるものであることが判明した。さらにSTK38の互作用分子であり、MAPKファミリーに属するMEKK2がカルパインによる分解をリン酸化により制御していることを明らかにした。
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