A novel function of LATS kinases in cancer progression via liquid-liquid phase separation

LATS 激酶通过液-液相分离在癌症进展中的新功能

基本信息

批准号：
21K07122
负责人：
藪田紀一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07122/
关键词：
がん悪性化液-液相分離 LATS キナーゼ Hippo経路核小体 DNA損傷リン酸化 LATSキナーゼ

项目摘要

中心体や核小体などを含む非膜性細胞内小器官の形成と維持やヘテロクロマチンの形成には液-液相分離（LLPS）現象と呼ばれる高分子の相分離凝集が関わっていると考えられている。LLPSの異常はがんを含む複数の疾病発症に関連することが示唆されている。これまでに、我々はLATS2キナーゼの新たなリン酸化標的として核小体構成因子であるPHF6を同定した。本研究では、LATS1/2自体あるいはPHF6を含むリン酸化標的タンパク質群が中心体や核小体などの非膜性細胞内小器官に集積する分子機序とLLPSの関係を明らかにし、がん悪性化におけるLLPSの新たな機能を解明することを目指す。本年度はほぼ計画どおり順調に実験が進み以下の研究成果を得た。①子宮頸がん細胞株HeLa-S3においてLATS2により特定の部位でリン酸化されたPHF6（p-PHF6）はUV照射で増加し、核スペックルの構成因子SC35と部分的に共局在していた。PHF6自体もUV照射で核小体から核質へ移行した。②これまでに我々はUV照射によって自己リン酸化したLATS2（p-LATS2）が活性化して、CDK阻害因子p21の特定部位をリン酸化することを報告しているので、リン酸化型p21（p-p21）およびp-LATS2についても核内の局在を調べたところ、p-LATS2やp-p21も核スペックルに局在することを見出した。③大腸菌発現系により精製したGFP-LATS2融合タンパク質を用いてin vitroで液滴化現象を実証するための最適条件の検討は引き続き行っている。これらの結果は、LATS2、PHF6、p21の3分子が協調してしてLLPS現象の影響下で機能している可能性を示唆している。

人们认为，大分子的相分离和聚集，称为液-液相分离（LLPS），参与非膜细胞内细胞器（包括中心体和核仁）的形成和维持，以及异染色质的形成。 LLPS 异常被认为与包括癌症在内的多种疾病的发生有关。到目前为止，我们已经确定核仁成分PHF6作为LATS2激酶的新磷酸化靶点。在本研究中，我们阐明了LLPS与磷酸化靶蛋白（包括LATS1/2本身或PHF6）在中心体和核仁等非膜细胞内细胞器中积累的分子机制之间的关系，并证明了LLPS与癌症恶性肿瘤之间的关系我们的目标是阐明 LLPS 的新功能。今年实验按计划顺利进行，取得了以下研究成果。 ① 在宫颈癌细胞系 HeLa-S3 中，被 LATS2 在特定位点磷酸化的 PHF6 (p-PHF6) 在紫外线照射下增加，并与核斑点的成分 SC35 部分共定位。在紫外线照射下，PHF6 本身也从核仁转移到核质。 ②我们之前报道过，自磷酸化的LATS2（p-LATS2）在紫外线照射下被激活，并磷酸化CDK抑制剂p21的特定位点。当我们研究p21）和p-LATS2的核定位时，我们发现p-LATS2和p。 -p21 也定位于核斑点中。 ③我们正在继续研究利用大肠杆菌表达系统纯化的GFP-LATS2融合蛋白在体外演示液滴形成现象的最佳条件。这些结果表明 LATS2、PHF6 和 p21 可能在 LLPS 现象的影响下协同工作。