研究課題
正常細胞や癌細胞の増殖に重要な役割を果しているCyclin-dependent kinase (Cdk)の制御機構として、Mitotic Exit Network (MEN)というシグナル伝達系が出芽酵母に存在する。申請者は哺乳類でも同経路が保存されていると仮定して、MEN構成分子Dbf2キナーゼの哺乳類ホモログLATS1の新規基質スクリーニングを行った。酵母ではDbf2キナーゼがCdc14ホスファターゼをリン酸化して制御することが知られているがLATS1の基質としてホスファターゼはこれまで報告されていなかった。申請者らのスクリーニングではCdc14ホスファターゼLATS1を基質として同定出来なかったが、新規基質としてProtein phosphatase 1C（PP1C）の制御サブユニットであるMYPT1 (myosin phosphatase-targeting subunit 1)をin vitroを初めて見出した。さらに部分欠失変異体などを用いてMYPT1のリン酸化部位を5か所に絞り込んだ。この5か所のうちショウジョウバエまで高度に保存されているのはS(セリン)445のみであった。興味深いことにS445A変異体は5か所すべてに対する変異体と同様にin vitroホスファターゼ活性が低下しており同部のリン酸化が活性化に重要であることが示唆された。またこのMYPT1/PP1Cの基質として細胞分裂と癌悪性化に重要な役割を果たすPLK1(polo-like kinase)に着目し、MYPT1 S445のリン酸化に特異的な抗体を用いてLATS1がPLK1活性をin vivoでも負に制御することを明らかにした。これらの結果からMYPT1を介したPLK1抑制作用が癌抑制タンパクLATS1の機能の一部を担うことが示唆された。
1: 当初の計画以上に進展している
MYPT1の活性化に重要なS445のリン酸化部位に対するリン酸化抗体をDundee大学Alessi博士より供与を受け、実際にLATS1が細胞内でMYPT1をリン酸化し、それと逆相関でPLK1の活性的リン酸化が低下していることを見出した。LATS1ノックダウンでPLK1の活性が増加する知見とあわせて、LATS1によるPLK1抑制がその癌抑制分子としての働きに重要であることが強く示唆される。以上よりMENの癌抑制機構の一部を見出したことで当初の目標の一つを達成することが出来たと考えている。
a) LATS1ノックアウトマウスにおける発癌でのMYPT1、PLK1の活性変化：LATS1ノックアウトマウスは軟部組織肉腫や卵巣腫瘍を形成することが報告されている。申請者らは独自にLATS1ノックアウトマウスを作製しており上述したリン酸化抗体などを用い、同マウスに生じた腫瘍と腫瘍周囲健常組織におけるMYPT1とPLK1の活性を比較検討する。b) LATS1欠失腫瘍におけるPLK1阻害剤の効果：Lats1-/- MEFと対照の野生型MEFをSV40 largeT抗原とH-RasV12D発現レトロウイルスベクターを用いて形質転換し、ヌードマウスの皮下に打ち込むことで腫瘍を形成させる系を樹立する。そこでPLK1阻害剤に対する感受性を比較検討することで、LATS1欠失がPLK1阻害剤使用の指標となり得るか検討する。c) MENシグナルのモデルメダカ作成：MENの役割が哺乳類だけではなく脊椎動物レベルまで広く保存されていることを明らかにすると共に、メダカの利点を活用することでMENシグナルの多細胞生物での役割解明を加速させたい。
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Biochem Biophys Res Commun.
巻: 430 ページ: 757-62
10.1016/j.bbrc.2012.11.075.
EMBO J
巻: 32 ページ: 1543-55
10.1038/emboj.2013.102.
PLoS One
巻: 8 ページ: e89706
10.1371/journal.pone.0063001.
Cancer Science
巻: 104 ページ: 880-888
10.1111/cas.12163
