短鎖型ポリADP－リボシル化酵素のケミカルバイオロジーによる機能解析

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PARP10は短鎖型のポリADP-リボシル化酵素(PARP)の一つであるが、その機能に不明な点が多い。本研究では、ケミカルバイオロジーでその生理的役割を明らかにすることを目的としている。本年度は、我々がこれまでの同定してきた中で最も強力なPARP10阻害剤、Decaparpin-A(DCP-A)を用い、PARP10の機能解析を行った。DCP-AはPARP10の酵素活性をin vitroで選択的に阻害し、またセミインタクト細胞でもPARP10の自己ポリADP-リボシル化を阻害した。次にDCP-Aをヒト子宮頸部がんHeLa細胞に添加したところ、DCP-Aの濃度依存的に細胞増殖が抑制された。細胞周期解析を行った結果、DCP-Aの添加によりG2/M期の細胞の蓄積が認められ、また細胞質分裂に異常をきたした細胞の増加も認められた。細胞分裂期進行時にhistone H3はAurora Bによりリン酸化されるが、DCP-Aの添加によりhisotne H3のリン酸化が顕著に増加した。DCP-AはAurora Bの酵素活性自体には影響を及ぼさす、またAurora Bの発現量にも影響を及ぼさなかったことから、PARP10がAurora Bの活性を制御している可能性について検討した。その結果、PARP10がAurora Bを基質とし、ポリADP-リボシル化されたAurora Bは酵素活性が低下することを見出した。更にDCP・AはPARP10によるAurora BのポリADP-リボシル化を阻害した。以上の結果より、DCP-AはPARP10を阻害することで異常なAurora Bの活性化を誘導し、正常な細胞分裂期進行を妨げることで細胞増殖を抑制することが示唆された。従って、PARP10は細胞分裂期の進行に重要な役割を果たしていると考えられる。