「がん遺伝子DUSP4」の新規基質同定と治療応用

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DUSP4は、がん遺伝子であるMAPキナーゼを不活化する脱リン酸化酵素として機能する。さまざまな癌腫でDUSP4の発現低下とそれに伴うMAPキナーゼの恒常的活性化が認められる。私たちは、膵癌前駆病変が浸潤性膵癌に進展する際にDUSP4の欠失と発現低下が高頻度に認められることを報告した。さらに大腸癌が深部浸潤する過程で、DUSP4が発現低下してMAPキナーゼが活性化することを報告した。一方、癌腫によってはDUSP4が高発現しているものもあり、癌細胞の増殖能亢進や抗がん剤抵抗性、上皮間葉転換などに関わることが報告されている。私たちも大腸癌の特定の亜型では、DUSP4が高発現していること、DUSP4の発現抑制により増殖能が低下することを報告した。以上の知見に基づきDUSP4ががん遺伝子として機能する際の分子メカニズムを解明するため、近位依存性ビオチン標識 (BioID)法による新規基質の同定を試みた。これまでに、DUSP4とビオチンリガーゼ(BirA)の融合タンパクを発現するプラスミドを構築した。次にそれをDUSP4高発現大腸癌細胞株HCT116に導入して、DUSP4-BirA融合タンパク安定発現細胞株を2株樹立した。これらの細胞株にビオチンを添加し、20時間後の細胞抽出液を電気泳動して、HRP標識ストレプトアビジンでビオチン化タンパクを確認すると、複数のバンドが検出された。目的とするDUSP4の新規基質は、これらのDUSP4-BirA融合タンパクによってビオチン化されたタンパクの中に存在することが強く示唆される。