消化器癌治療におけるp53依存的プロテインホスファターゼWiplの機能解析

p53依赖性蛋白磷酸酶Wipl在胃肠道癌症治疗中的功能分析

• 批准号: 12770266
• 负责人: 武川 睦寛
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12770266/
• 关键词: 蛋白質脱リン酸化酵素; p53; アポトーシス

放射線や紫外線、抗癌剤等でDNA損傷を受けた細胞ではp38MAPKおよび癌抑制遺伝子p53が活性化され、共同してアポトーシスが誘導される。p38やp53の活性化にはこれらの蛋白質のリン酸化が必要であるが、最近p38がp53を直接リン酸化して活性化し、アポトーシス誘導に寄与することが報告された。一方、細胞がDNA損傷から回復する際には、これらの分子は脱リン酸化により不活性化されると考えられるが、その分子機構は不明である。Wip1はDNA損傷後にp53依存的に発現誘導されるSer/Thr脱リン酸化酵素として同定されたがその機能は明らかにされていない。我々はp38-p53経路の脱リン酸化による活性抑制機構にWip1が関与する可能性を想定し研究を行った。始めに細胞にDNA損傷を含むストレス刺激を加えた際のWiP1の発現をノザンブロットにより解析したところ、様々なストレス刺激に応答してWip1遺伝子の強い発現誘導が起こることを見出した。さらに紫外線によるWip1の発現誘導にはp53およびp38両方の活性化が必要であることが確認された。またWiP1は核内で活性化されたP38と特異的に結合し、Thr残基を脱リン酸化することでp38を不活性化することを見出した。次にWip1がp53のリン酸化および活性化に与える影響を検討したところ、Wip1の発現によりp53のSer33のリン酸化が間接的に抑制され、さらにWip1の強制発現は然外線によるp53の転写活性化およびアポトーシス誘導を抑制した。これらの結果から、紫外線照射によりp38を介してP53が活性化されるとWip1が発現誘導され、p38を脱リン酸化して不活性化するというネガティブフィードバック機構の存在が明らかになった。またWip1に特異的に結合する蛋白質の同定を行い、Chk2キナーゼなどの複数の分子を同定した。

在被辐射损伤的细胞中，紫外线，抗癌剂等，p38mapk和肿瘤抑制基因p53被激活，并共同诱导凋亡。这些蛋白质的磷酸化是激活p38和p53所必需的，但最近据报道，p38直接磷酸化p53并激活它，从而导致凋亡的诱导。另一方面，当细胞从DNA损伤中恢复时，这些分子被认为被去磷酸化灭活，但它们的分子机制尚不清楚。 WIP1被鉴定为DNA损伤后以p53依赖性方式表达的Ser/Thr dephosphoration酶，但尚未显示其功能。我们进行了一项研究，以假设WIP1可能与p38-p53途径的去磷酸化抑制活性的机制。首先，当将含有DNA损伤的应激刺激应用于细胞时，通过北印迹分析WIP1表达时，发现对WIP1基因表达的强诱导是响应各种应力刺激而发生的。此外，已经证实，p53和p38的激活是通过紫外线诱导WIP1表达所必需的。我们还发现，WIP1特异性与核中激活的p38结合，并通过脱磷酸化THR残基使p38失活。接下来，我们研究了WIP1对p53磷酸化和激活的影响，WIP1表达间接地抑制了Ser33在p53处的磷酸化，进一步强迫WIP1的强迫表达抑制了p53转录的激活，并通过外部辐射通过外部辐射诱导了凋亡。这些结果揭示了存在一种负反馈机制，其中当p53通过p38激活p38，通过紫外线照射，去磷酸化和p38失活而表达WIP1。另外，鉴定了特异性与WIP1结合的蛋白质，并鉴定了多个分子（例如CHK2激酶）。

项目成果

武川睦寛: "プロテインホスファターゼによるp53の生理機能の制御"実験医学増刊. 19・9. 38-43 (2001)

Mutsuhiro Takekawa：“蛋白磷酸酶对p53生理功能的调节”实验医学特别版19・9（2001）。

Yumiko Koyama: "Histone deacetylase inhibitors suppress IL-2-mediated gene expression prior to induction of apoptosis."Blood. 96・4. 1490-1495 (2000)

Yumiko Koyama：“组蛋白脱乙酰酶抑制剂在诱导细胞凋亡之前抑制 IL-2 介导的基因表达。”Blood 96·4 (2000)。

Takaharu Shonai: "MEK/ERK pathway protects ionizing radiation-induced loss of mitochondrial membrane potential and cell death in lymphocytic leukemia cells"Cell Death and Differentiation. (in press). (2002)

Takaharu Shonai：“MEK/ERK 通路可保护淋巴细胞白血病细胞中电离辐射诱导的线粒体膜电位损失和细胞死亡”细胞死亡和分化。

佐々木茂: "癌の抗体療法"Biotherapy. 14・5. 490-492 (2000)

佐佐木茂：“癌症的抗体疗法”生物疗法14・5（2000）。