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2020 年度 実施状況報告書

受容体型チロシンキナーゼによる細胞分裂制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07055
研究機関京都薬科大学

研究代表者

中山 祐治  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (10280918)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードチロシンキナーゼ / 細胞分裂 / EphA2
研究実績の概要

(計画1)EphA2のキナーゼ活性が細胞分裂制御に必要なのか既にAsp739Asn変異を導入し検討したが、さらに、Lys646Met変異体を作成した。まず、DNA塩基配列解析により変異導入を確認した。この変異体は自己リン酸化であるTyr588のリン酸化を示さず、さらに、in vitroキナーゼアッセイにおいて、添加したATPに依存してHAタグを融合した野生型EphA2が自己リン酸化したのに対し、Lys646Metでは自己リン酸化が検出されなかった。これらの結果から、キナーゼ活性不活化変異体であることを確認した。オープンリーディングフレーム外の配列を標的としたsiRNAを用いて内在性EphA2をノックダウンすると、これまで観察していた細胞分裂遅延が観察されたが、このキナーゼ活性不活化変異体を発現させると、内在性EphA2のノックダウン による細胞分裂遅延が解除された。以上より、EphA2による細胞分裂制御に、EphA2のキナーゼ活性は必要ではないことを明らかにした。
(計画2)予備的検討ではあるが、内在性のEphA2のノックダウンにより細胞質分裂異常を示した細胞が増加した。
(計画3)受容体型チロシンキナーゼであるALKをsiRNAおよび阻害剤により阻害すると、細胞分裂異常が観察された。
(計画4)v-Srcによるチロシンリン酸化シグナリングの破綻が、tetraploidチェックポイントの中心的なキナーゼであるLATS2へ与える影響を調べた結果、v-SrcによるLATS2の直接的なリン酸化によりLATS2のキナーゼ活性が抑制されることを見出した。このLATS2のキナーゼ活性の抑制は、共役転写因子YAPによるLATS2の発現レベル上昇をもたらし、v-Srcにより誘導されるブレブ形成を抑制した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍において、大学院生および学部生の大学への入構が長期にわたり禁止された。入構制限が解除された後も、入構する学生の人数、時間、が制限された。このような状況下においても、多くの実験結果が得られてはいるが、多少の遅れは否めない。

今後の研究の推進方策

2020年度の結果を受け、次のように進めていく。
(計画1)EphA2による細胞分裂制御にはEphA2のSer897のリン酸化が必要であるが、リン酸化されたEphA2がどこに局在するのか、証明できていない。内在性のEphA2の発現レベルでは、リン酸化特異抗体による検出は不可能であったため、EphA2過剰発現細胞を用い、リン酸化Ser897の細胞内局在を検討する。また、リン酸化EphA2に結合するEphxin4にHAタグ、あるいはEGFPを融合し、細胞に発現させてその局在を解析する。結果によっては、Ephexin4の一部を用い検討する。CDK1、EMK/ERK、RSKの阻害剤を用い、リン酸化Ser897のシグナルが特異的に検出できているか確認する。
(計画2)βカテニンを共染色して二核細胞を判断し、EphA2の細胞質分裂における役割を解析する。予備的な検討結果は得られているが、他の標的配列のsiRNA、異なる細胞種などを用い検討する。
(計画3)IGF1Rの阻害をAuroraB阻害と併用すると、強い増殖阻害効果を示したため、その機構について調べる。
(計画4)v-Srcの細胞分裂への影響として、AuroraBの局在異常を報告したが、その機構は不明である。そこで、Aurora Bの活性への影響に着目し解析する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍において、大学院生、学部生の大学への入構が制限され、使用が減った。さらに、現存の器具や試薬を利用したことで、次年度使用額が生じた。最終年度は、論文投稿、英文校正、などを含め執行する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 5件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Src-mediated tyrosine phosphorylation of PRC1 and kinastrin/SKAP on the mitotic spindle2021

    • 著者名/発表者名
      Morii Mariko、Kubota Sho、Hasegawa Chizu、Takeda Yumi、Kometani Shiori、Enomoto Kyoko、Suzuki Takayuki、Yanase Sayuri、Sato Rika、Akatsu Aki、Hirata Kensuke、Honda Takuya、Kuga Takahisa、Tomonaga Takeshi、Nakayama Yuji、Yamaguchi Noritaka、Yamaguchi Naoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 2616

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82189-1

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The tyrosine kinase v-Src modifies cytotoxicities of anticancer drugs targeting cell division2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki R, Hagino M, Ueno S, Kuga T, Saito Y, Fukumoto Y, Yamaguchi N, Yamaguchi N, Nakayama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cellular and Molecular Medicine

      巻: 25 ページ: 1677-1687

    • DOI

      10.1111/jcmm.16270

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The tumor suppressor LATS2 reduces v-Src-induced membrane blebs in a kinase activity-independent manner.2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi M, Yuki R, Saito Y, Nakayama Y.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 ページ: e21242

    • DOI

      10.1096/fj.202001909R

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 受容体型チロシンキナーゼによる細胞分裂制御2020

    • 著者名/発表者名
      中山祐治
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 92 ページ: 253-258

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920253

  • [雑誌論文] ALK inhibitors-induced M phase delay contributes to the suppression of cell proliferation.2020

    • 著者名/発表者名
      Munira S, Yuki R, Saito Y, Nakayama Y.
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 12 ページ: 1054

    • DOI

      10.3390/cancers12041054

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kinase activity-independent role of EphA2 in the regulation of M-phase progression2020

    • 著者名/発表者名
      Kaibori Y, Katayama K, Tanaka Y, Ikeuchi M, Ogawa M, Ikeda Y, Yuki R, Saito Y, Nakayama Y.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 395 ページ: 112207

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2020.112207

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] LATS2はキナーゼ活性非依存的にv-Src発現細胞の細胞膜の剛性を維持する2020

    • 著者名/発表者名
      池内正剛、中山祐治
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] チロシンキナーゼ阻害剤による細胞分裂遅延を介した細胞増殖抑制2020

    • 著者名/発表者名
      中山祐治
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 受容体型チロシンキナーゼEphA2のリン酸化に依存するEphexin4の細胞分裂期における局在2020

    • 著者名/発表者名
      小川実香、海堀祐一郎、片山桐子、田中優佳、幸龍三郎、齊藤洋平、 中山祐治
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部大会
  • [学会発表] 脱SUMO化タンパク質DESI1のノックダウンが細胞分裂に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      池田有紀、 幸龍三郎、 齊藤洋平、中山祐治
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部大会
  • [学会発表] CDK1に依存してEphA2はリン酸化され細胞分裂制御に関わる2020

    • 著者名/発表者名
      片山桐子、田中優佳、池田有紀、池内正剛、小川実香、海堀祐一郎、 幸龍三郎、齊藤洋平、中山祐治
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [学会発表] v-Srcにより増加したキナーゼ活性の低いLATS2が細胞膜の剛性維持に働く2020

    • 著者名/発表者名
      池内正剛、幸龍三郎、齊藤洋平、本田拓也、山口直人、中山祐治
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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