Dynamics of micronuclei regulated by the cytosolic DNA sensor cGAS

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紡錘体チェックポイントキナーゼMonopolar Spindle 1(MPS1)の阻害によって細胞質内に微小核が形成されることが知られている。これまでに研究代表者は、MPS1阻害剤処理により誘導される微小核が細胞質内の異所性DNAとしてcGASに認識されることで抗ウイルス応答/抗腫瘍免疫経路を誘導すること、また微小核誘導時に、これまで報告されたリン酸化状態とは異なる機能不明なcGASのリン酸化が出現することを明らかにした。そこで、本研究の過程で見出した機能不明なリン酸化が、cGASによる微小核の認識および分解に寄与するという仮説のもと、リン酸化部位の特定と機能解明を目指す。微小核誘導時に出現するcGASのリン酸化部位をリン酸化プロテオームで同定するためには、一定レベル以上の収量のcGASタンパク質を免疫沈降法により回収することが必須である。そこで本年度は、Phostag技術を用いて、様々な実験条件下でのリン酸化cGASの誘導効率を解析し、標的となるcGASのリン酸化が最も効率よく検出できるMPS1阻害剤の処理条件の設定、使用するがん細胞株の選定、タンパク回収条件の設定、免疫沈降に使用するタグなどを決定した。今後、リン酸化プロテオームによりリン酸化部位を特定し、特定したリン酸化部位のアミノ酸変異型cGASを作製し、細胞に導入する予定である。これにより、標的とするcGASのリン酸化が微小核の形成やcGASの動態、さらにその下流シグナルである抗ウイルス応答/抗腫瘍免疫経路にどのような影響を与えるかを解析することが出来る。本研究を通じて、細胞質内の微小核とcGASとの相互作用の理解が深まり、抗ウイルス応答や抗腫瘍免疫の誘導機構に関する新たな知見が得られることが期待できる。