ポリADP-リボシル化修飾による細胞膜受容体のエンドサイトーシス促進機構の解明

阐明聚ADP核糖基化修饰促进细胞膜受体内吞作用的机制

基本信息

批准号：
21K06539
负责人：
間下雅士
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Doshisha Women's College of Liberal Arts
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Poly(ADP-ribose) polymerase 1 (PARP1) は、DNA傷害によって活性化を起こし、ポリADP-ribose (PAR) を核タンパク質に付加する。一部のPARは、核タンパク質から切り離され、細胞質に移行することで細胞質のタンパク質に付加しその機能を変化させる。本研究は、DNA傷害時、PARP1の活性化が上皮成長因子受容体 (EGFR) などの受容体のエンドサイトーシスを促進する分子機構を解明することを目的としている。本年度の研究により、EGFR以外の複数の受容体もPARP1活性化に伴ってエンドサイトーシスされることを明らかにした。加えて、PARP1によって産生されたPARが、細胞質でE3ユビキチンリガーゼIdunaと結合することが重要なステップであることを明らかにした。Idunaは、ユビキチンリガーゼドメインに加え、PAR結合ドメインを持つ。それらのドメイン変異体の発現は、PARP1活性化によるEGFRのエンドサイトーシスを抑制することを明らかにした。これらの結果より、PARP1による受容体のエンドサイトーシスの分子機構を解明することができた。抗体医薬複合体 (ADC) は、細胞膜受容体に結合する抗体に抗がん剤を結合させたものである。ADCは、標的受容体と結合後、受容体のエンドサイトーシスを介して細胞内に取り込まれることで、細胞毒性を発揮する。PARP1の活性化によるEGFRのエンドサイトーシスは、抗EGFR抗体のADCの細胞質への取り込みを促進し、その効果を増強した。したがって、この機構を利用することによって新たながんの治療法の方策を提供することができると考える。

聚（ADP-核糖）聚合酶 1 (PARP1) 由 DNA 损伤激活，并将聚 ADP-核糖 (PAR) 添加到核蛋白中。一些 PAR 从核蛋白中分离出来并转移到细胞质中，在那里它们附着在细胞质蛋白上并改变其功能。本研究旨在阐明 DNA 损伤时 PARP1 激活促进表皮生长因子受体 (EGFR) 等受体内吞作用的分子机制。今年的研究表明，除 EGFR 之外的多种受体也会在 PARP1 激活后被内吞。此外，我们还发现PARP1产生的PAR与细胞质中的E3泛素连接酶Iduna结合的关键步骤。除了泛素连接酶结构域外，Iduna 还具有 PAR 结合结构域。我们发现这些结构域突变体的表达抑制了 PARP1 激活诱导的 EGFR 内吞作用。从这些结果中，我们能够阐明 PARP1 受体内吞作用的分子机制。抗体药物偶联物 (ADC) 是一种与细胞膜受体结合的抗体以及附着在其上的抗癌药物。 ADC与靶受体结合后，通过受体内吞作用被细胞摄取，从而发挥细胞毒性。通过激活PARP1对EGFR进行内吞作用，促进抗EGFR抗体被摄取到ADC细胞质中并增强其效果。因此，我们相信利用这一机制可以提供一种新的癌症治疗方法。