正常造血および造血器腫瘍におけるクロマチン修飾因子の翻訳後修飾が果たす役割の解明

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正常造血におけるクロマチン修飾因子であるASXL1のリン酸化の意義を探索すべく、ASXL1の主要なリン酸化部位であるS503残基について探索を行った。リン酸化抗体を用いた検討の結果、S503残基はCDK1/2によってリン酸化されることを突き止めた。次に、本リン酸化部位の正常造血における役割を検討すべく、ヒトS503残基に相当するマウスAsxl1 S500残基において、非リン酸化模倣S500A変異体をノックインしたマウスを作製し、解析を行った。Asxl1 S500Aホモノックイン、ヘテロノックイン、野生型について約一年間の経過にて、血液学的表現系は認められなかった。このことから、ASXL1がCDKによるリン酸化部位を複数有し、そのいずれかが代償する可能性が考えられた。実際、C末端欠損型ASXL1変異蛋白において、単独もしくは数個のリン酸化残基の置換では変化は認められなかったが、6つのCDKによってリン酸化されるセリン・スレオニン残基を全てアラニンに変化することで、APC/C_CDC20複合体からのポリユビキチン化による分解を免れ、安定性が増加し、より腫瘍原性が高まることを見出した。さらに、変異型ASXL1の発現はCDK1/2阻害薬への抵抗性の獲得を惹起した。以上より、クロマチン修飾因子ASXL1のリン酸化修飾およびそれに付随するユビキチン化修飾により、ヒストン修飾が変化し、遺伝子発現が変化することを明らかにした。また、マウス白血病細胞によるゲノムワイドのCRISPRスクリーニングの結果、他のクロマチン修飾因子の発現上昇が薬剤治療抵抗性に関わっている可能性を見出した。一方、本クロマチン修飾因子のノックアウトにて細胞増殖が抑制されることから、本クロマチン修飾因子およびその翻訳後修飾が白血病治療抵抗細胞の標的因子となる可能性が示唆された。