複製ストレス応答における癌抑制因子の新機能と染色体不安定化の抑制機構の解明

阐明肿瘤抑制因子在复制应激反应中的新功能和抑制染色体不稳定的机制

基本信息

批准号：
20K07614
负责人：
内田千晴
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07614/
关键词：
複製ストレス ATR がん抑制遺伝子 DNA複製ストレス RBファミリー

项目摘要

DNA複製障害による複製フォーク進行の遅延・停止(複製ストレス)に対し、細胞応答の初期ではATR経路が活性し、複製障害が解消されるまで細胞周期を停止させる。しかし長時間の障害は、DNA二本鎖切断(DSB)発生-ATM経路を発動し、不完全な複製DNAをもつ細胞を排除する。これら二つの経路の制御は染色体安定性において極めて重要であるが、「ATR-ATM経路の切り替えの制御因子は何か、その機能の破綻は、がん化の要因である染色体不安定化にいかに結びつくか」は明らかではない。申請者らは、がん抑制遺伝子産物RBファミリーの一つであるp130RB2が、DNA複製阻害に対する初期応答（複製ストレス初期の応答）でのATR活性化に寄与することを見出した。令和4年度はp130RB2がATR活性化経路であるETAA1-RPA32に関与し、複製ストレスにおけるATR活性化を正に制御することを明らかにした。p130RB2とETAA1の相互作用は、免疫蛍光染色法およびPLA法による共局在画像解析や生化学的沈降実験によって証明した。さらに、p130RB2の機能喪失により、複製ストレスにおけるATR活性化の抑制、複製ストレス解消後の細胞周期進行の異常、anaphase染色体の異常、細胞生存率の低下が生じることがわかった。p130RB2の機能喪失による活性化メカニズムの破綻が、複製ストレス解消後の細胞の染色体異常や増殖異常を誘発することが示唆された。がん抑制遺伝子産物RBファミリーは、既知の細胞周期G1-S進行阻害機能に加え、S期複製阻害において重要な役割をもつという新たな知見を得られた。

为了响应DNA复制障碍（复制应力）引起的延迟或被捕的复制叉进程，在细胞反应开始时，ATR途径被激活，并停止细胞周期，直到复制障碍解决。然而，延长损伤激活了DNA双链断裂（DSB）开发-ATM途径，从而消除了用不完整的重复DNA的细胞。尽管这两种途径的调节在染色体稳定性中极为重要，但尚不清楚哪些因素控制了ATR-ATM途径的切换，以及其功能的失败如何导致染色体不稳定，这是癌症发展的原因。申请人发现，P130RB2是癌症抑制基因产物的RB家族之一，在早期对DNA复制抑制的反应（重复应力的初始反应）中有助于ATR激活。在2022年，P130RB2参与了ATR活化途径ETAA1-RPA32，并且发现它在复制应力期间积极调节ATR激活。通过免疫荧光染色和PLA方法以及生化沉积实验，通过共定位成像分析证明了P130RB2和ETAA1之间的相互作用。此外，发现P130RB2功能的丧失导致复制应激期间ATR激活的抑制，复制应激缓解后的异常细胞周期进程，异常的后期染色体异常和降低细胞存活。有人提出，由于p130rb2功能的丧失引起的激活机制的失败会诱导复制应激缓解后细胞中细胞中的染色体和增殖异常。已发现新发现，除了已知的细胞周期G1-S进展抑制功能外，RB抑制癌基因产物的RB家族在抑制S期复制方面具有重要作用。