Molecular analysis of cell death independent function of necroptosis mediator MLKL in liver cancer cells.

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K07115
• Research Institution: National Center for Geriatrics and Gerontology
• Principal Investigator: 人見 淳一 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 ジェロサイエンス研究センター, 研究員 (40568664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山岸 覚 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 教授 (40372362)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 細胞死 / ネクロプトーシス / 細胞分裂 / 肝臓癌 / mitotic catastrophe / 細胞死非依存的

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、新たなプログラム型のネクローシスであるネクロプトーシスの実行分子の一つであるMLKLの細胞死非依存的機能として、細胞分裂期の制御における新たな役割に着目した解析を行った。MLKLの阻害剤（つまり細胞死の阻害剤）の投与によって肝臓癌細胞株に、細胞死を阻害するするのではなく、むしろmitotic catastropheと言われる細胞分裂期の制御異常によっておこる細胞死を誘導した。一方で、MLKL以外のネクロプトーシス実行分子の阻害剤の処理では、細胞死は誘導されなかった。分裂期制御因子は複合体を形成することが知られていることから、MLKLの結合分子を探索したところ、MLKLが分裂期チェックポイント、特に分裂期中期から次の終期へと進行する際に重要となるチェックポイント分子群の一つである分子Xと結合することを見出した。さらに、肝癌細胞株をノコダゾール処理により分裂期に同調させて、細胞内免疫蛍光染色を行ったところ、クロマチン近傍領域において内因性のMLKLと分子Xが部分的に共局在していることが確認された。このことは、MLKLが細胞死非依存的機能として細胞分裂制御に関与していることを示唆している。MLKLの機能制御にリン酸化が関わっていることから、細胞死非依存的機能におけるリン酸化の意義について検討した。MLKLは細胞分裂制御に必須のキナーゼであるcyclin-dependent kinase (CDK) による認識配列を有していることから、組換えタンパク質を用いてMLKLのリン酸化の有無を、質量分析により検討したが、これまでリン酸化を検出できなかった。今後の条件検討が必要になる。細胞分裂制御因子は抗がん剤の標的として注目されていることから、今後の研究によって、本研究で見出したMLKLの新たな機能が肝臓癌治療薬の標的となる可能性が示されるかもしれない。