脱ユビキチン化酵素ＵＳＰ９Ｘによるインスリン受容体基質量制御とがん悪性化の新機構

去泛素化酶USP9X控制胰岛素受体底物量和癌症恶性肿瘤的新机制

• 批准号: 15J10937
• 负责人: 古田 遥佳
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J10937/
• 关键词: IGF-I; IRS-2; MMP-9; USP9X; Erk1/2; ユビキチン化リジン残基; Alpha-Screen; 脱ユビキチン化; 足場非依存性増殖能; ユビキチン化サイト

これまでの研究から、私は、ヒト前立腺がん細胞株PC3において、USP9XはIRS-2の高発現を維持することによってIGFシグナル下流のErk1/2経路の活性化を維持していることを明らかとしてきた。しかし、IRS-2の高発現がどのような機構でErk1/2経路の活性化を維持するのかについては不明であった。昨年度の研究から、IRS-2を高発現するPC3細胞はIGF-Iの活性発現に必要な何らかの液性因子を培地中に分泌しており、それがErk1/2経路の活性化に不可欠であることが明らかとなった。そこで本年度は、この液性因子の同定を行い、同定した液性因子の機能解析およびIRS-2による液性因子の分泌/産生制御機構の解明を行った。今年度の成果より、①IRS-2を発現抑制したPC3細胞で、量変動するIGFシグナル関連タンパク質を探索した結果、IRS-2の発現抑制に伴い、培養上清中のマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）-9が著減することがわかった、②PC3細胞のMMP-9を発現抑制すると、IRS-2の発現抑制した際と同様にErk1/2のリン酸化は顕著に低下し、同時に、DNA合成が顕著に抑制されることがわかった、③PC3細胞のIRS-2を発現抑制すると、MMP-9のmRNA量が減少し、MMP-9タンパク質が細胞辺縁部に凝集することが明らかとなった。以上の結果を併せ、IRS-2はIGFシグナル仲介分子としてだけでなく、MMP-9の産生・分泌の制御を介してErk1/2の恒常的なリン酸化を引き起こすという新しい機能を持つことが初めて明らかとなった。一連の研究から、がん細胞の形質維持における、USP9XによるIRS-2の高発現維持の重要性が示された。

This study was conducted to maintain the high level of IRS-2 production in cell lines PC3 and USP9X, and to maintain the activation of the downstream Erk1/2 pathway in IGF-1 cells. The IRS-2 is highly active and the Erk1/2 circuit remains active. In the previous year's study, IRS-2 was highly expressed in PC3 cells, and it was found that the secretion of liquid factors in culture was necessary for the activation of IGF-I. This year, the identification and function analysis of the liquid factor and the secretion/production control mechanism of IRS-2 were studied. This year's results: ①IRS-2 production inhibition in PC3 cells, quantitative changes in IGF expression, quality of exploration, IRS-2 production inhibition, culture supernatant, MMP-9 production inhibition, PC3 cells MMP-9 production inhibition, IRS-2 production inhibition, Erk1/2 production inhibition, simultaneous, DNA synthesis was inhibited, IRS-2 expression was inhibited in PC3 cells, MMP-9 mRNA levels were decreased, MMP-9 protein was expressed in cytoplasm, and aggregation was observed in cell side. These results suggest that IRS-2 mediates IGF production, MMP-9 production and secretion, and ERK1/2's constant acidification. A series of studies have shown the importance of cell quality maintenance and IRS-2 high level maintenance in USP 9X.

项目成果

IRS-2 deubiquitination by USP9X maintains anchorage-independent cell growth via Erk1/2 activation in prostate carcinoma cell line.

• DOI: 10.18632/oncotarget.26049
• 发表时间: 2018-09-21
• 期刊: Oncotarget
• 作者: Furuta H;Yoshihara H;Fukushima T;Yoneyama Y;Ito A;Worrall C;Girnita A;Girnita L;Yoshida M;Asano T;Komada M;Kataoka N;Chida K;Hakuno F;Takahashi SI
• 通讯作者: Takahashi SI

前立腺がん細胞においてIRS-2の高発現によりMMP-9の産生が亢進しIGF-I/Eｒｋ１1/2依存的な細胞増殖が誘導される

前列腺癌细胞中 IRS-2 的高表达可增强 MMP-9 的产生并诱导 IGF-I/Erk11/2 依赖性细胞增殖。

• 发表时间: 2019
• 作者: 古田遥佳;片岡直行;伯野史彦;高橋伸一郎
• 通讯作者: 高橋伸一郎