がん抑制蛋白質PRELPの多重特異的相互作用に基づく腫瘍抑制機構の解明と分子設計

基于抑癌蛋白PRELP多特异性相互作用的抑癌机制阐明及分子设计

• 批准号: 22KJ0925
• 负责人: 小菅 啓史
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0925/
• 关键词: 多重特異性; 蛋白質間相互作用; 速度論; がん抑制蛋白質; 細胞接着

本研究では、生体内のがん抑制蛋白質PRELPの多重特異的な相互作用機構とそれに基づく腫瘍抑制メカニズムを明らかにすることで、PRELPの多重特異性を応用した新規抗がん治療薬の設計戦略を提案することを目的として研究を実施している。これまでにTGFβ1やIGFI-R、p75NTRをはじめとしたPRELPと相互作用する複数の蛋白質が既に同定されており、本年度はどのような分子機構でPRELPがこれらの標的蛋白質と多重特異的に相互作用しているのかを明らかにすることを目標に研究を実施した。PRELPおよび各標的蛋白質を組換え蛋白質として発現精製し、表面プラズモン共鳴法による相互作用解析を行ったところ、PRELPが各標的蛋白質と異なる速度論で結合することが明らかとなり、その相互作用メカニズムが標的蛋白質によって異なることが示唆された。さらに、N末端領域を欠損させたPRELPを用いた相互作用解析や各標的蛋白質のPRELPに対する競合結合解析の結果から、PRELPが異なる結合部位を介して複数の標的蛋白質との多重特異性を創出していることが推察された。さらに、PRELPによる腫瘍抑制メカニズムを解明することを目的として、組換えPRELP蛋白質を用いた細胞アッセイを行った。PRELPの添加に伴うA549肺癌細胞の遺伝子発現変動解析を実施したところ、PRELPの濃度依存的にA549細胞における細胞接着分子の遺伝子発現レベルが著しく増加することが明らかとなり、PRELPががん細胞の接着を制御することで腫瘍抑制機能を発揮していることが示唆された。

这项研究的目的是通过阐明癌症抑制剂蛋白在体内及其基于肿瘤抑制的机制的多特异性相互作用机制，以提出针对应用PRELP多特异性的新型抗癌疗法的设计策略。迄今为止，已经鉴定出了与PRELP相互作用的多种蛋白质，包括TGFβ1，IGFI-R和P75NTR，今年我们进行了研究，目的是阐明PRELP以多种特定方式与这些靶蛋白相互作用的分子机制。当PRELP和每个靶蛋白被表达并纯化为重组蛋白时，使用表面等离子体共振进行了相互作用分析时，揭示了PRELP在不同动力学上与每个靶蛋白结合，表明相互作用机制根据靶蛋白而有所不同。此外，从使用PRELP的相互作用分析的结果（N末端区域有缺陷）以及对PRELP的每个靶蛋白的竞争结合分析，可以推断PRELP通过不同的结合位点与多个靶蛋白产生多重特异性。此外，为了阐明PRELP抑制肿瘤的机制，使用重组PRELP蛋白进行了细胞测定。对A549肺癌细胞中基因表达变异的分析，加上PRELP的分析表明，A549细胞中细胞粘附分子的基因表达水平以浓度依赖性方式显着增加，这表明PRELP通过控制癌细胞的粘附来施加肿瘤抑制器功能。

项目成果

Identification and validation of multi-specific interactions of a tumor suppressor protein PRELP

肿瘤抑制蛋白 PRELP 多特异性相互作用的鉴定和验证

• 发表时间: 2022
• 作者: Kosuge H;Nakakido M;Nagatoishi S;Fukuda T;Bando Y;Ohnuma S;Tsumoto K
• 通讯作者: Tsumoto K

津本研究室ホームページ

津本实验室主页

Monomer-Dimer Equilibrium of a Tumor Suppressor PRELP Driven by the Hydrophobic Interface Regulates the Multi-Specific Interactions

疏水界面驱动的肿瘤抑制因子 PRELP 的单体-二聚体平衡调节多特异性相互作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Kosuge H;Nakakido M;Nagatoishi S;Fukuda T;Bando Y;Ohnuma S;Tsumoto K
• 通讯作者: Tsumoto K

University College London(英国)

伦敦大学学院（英国）