Double negative regulation of ERK activity by dual-specificity phosphatases and its role in melanomagenesis

双特异性磷酸酶对 ERK 活性的双重负调节及其在黑色素瘤发生中的作用

基本信息

批准号：
21K06892
负责人：
安平進士
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Iwate Medical 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

项目摘要

多くの悪性黒色腫細胞で見られるDUSP4の高発現の意義とDUSP4依存的な細胞増殖の機構を明らかにすることが本研究計画の目的である。計画初年度の研究により、悪性黒色腫細胞株においてDUSP4-DUSP6-ERKという直列のERKリン酸化制御経路の存在を示すことができた。本年度は、この機構の詳細な分子機構、特にDUSP4発現抑制時にDUSP6の発現が上昇する機構について明らかにすることを試みた。この現象ではDUSP6のmRNA量には変化が見られず、外来性のプロモーターをつないだDUSP6トランスジーン由来のタンパク質でも量の増加が観察されることから、翻訳あるいは翻訳後のレベルで制御が行われていると考えられる。また、細胞をプロテアソーム阻害剤で処理すると、DUSP6量が大きく上昇するので、DUSP6が比較的短い寿命を持ち恒常的なタンパク質分解を受けていることは確実である。翻訳後修飾に関するヒトプロテオームのデータベースを検索したところ、ヒトDUSP6には36番目、254番目、324番目の3つのリジン残基におけるユビキチン化が報告されていることがわかった。これらのポリユビキチン化がタンパク質分解速度を制御している可能性を検討するために、3つ全てのリジンコドンがアルギニンコドンに変化した変異遺伝子を作成して遺伝子導入を行い、DUSP4発現抑制時における変異DUSP6量の変化を野生型DUSP6と比較した。予想に反して、これらの変異はDUSP6量の変化に影響を与えなかった。したがって、ポリユビキチン化の制御がDUSP4発現抑制時のDUSP6量を規定しているのではないと考えられる。今後、初年度に明確な結論が出せなかったDUSP6の翻訳rateが制御を受けている可能性について再び検討する予定である。

本研究项目的目的是阐明在许多恶性黑色素瘤细胞中观察到的DUSP4高表达的意义以及DUSP4依赖性细胞增殖的机制。该项目第一年进行的研究表明，恶性黑色素瘤细胞系中存在名为 DUSP4-DUSP6-ERK 的串联 ERK 磷酸化调节途径。今年，我们试图阐明该机制的详细分子机制，特别是当DUSP4表达受到抑制时DUSP6表达增加的机制。在该现象中，没有观察到DUSP6 mRNA的量发生变化，并且观察到源自与外源启动子连接的DUSP6转基因的蛋白质的量增加，这表明调节发生在翻译或翻译后水平。被认为此外，用蛋白酶体抑制剂处理细胞会显着增加DUSP6的量，因此可以肯定DUSP6的寿命相对较短，并且会持续进行蛋白水解。对人类蛋白质组数据库中有关翻译后修饰的搜索显示，据报道人类 DUSP6 在三个赖氨酸残基处泛素化：第 36 位、第 254 位和第 324 位。为了检验这些多泛素化控制蛋白质降解速率的可能性，我们创建了一个突变基因，其中所有三个赖氨酸密码子都变成了精氨酸密码子，引入该基因，并检测了DUSP4表达被抑制时的突变变化。将DUSP6的量与野生型DUSP6进行比较。与预期相反，这些突变并没有影响 DUSP6 丰度的变化。因此，认为抑制DUSP4表达时，多聚泛素化的控制并不决定DUSP6的量。未来我们计划重新审视DUSP6翻译率是否受控的可能性，这一点第一年还没有得出明确的结论。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

DUSP4 Inactivation Leads to Reduced Extracellular Signal?Regulated Kinase Activity through Upregulation of DUSP6 in Melanoma Cells

DUSP4 失活导致细胞外信号减少？通过上调黑色素瘤细胞中 DUSP6 调节激酶活性

DOI：
10.1016/j.jid.2022.02.007
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
6.5
作者：
Kamada Hirofumi;Yasuhira Shinji;Shibazaki Masahiko;Amano Hiroo;Maesawa Chihaya
通讯作者：
Maesawa Chihaya

メラノーマ細胞株におけるフォスファターゼ二重抑制系によるERK活性維持機構

双磷酸酶抑制系统维持黑色素瘤细胞系ERK活性的机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
鎌田啓文;安平進士;柴崎晶彦;天野博雄;前沢千早
通讯作者：
前沢千早

DUSP4 Inactivation Leads to Reduced Extracellular Signal?Regulated Kinase Activity through Upregulation of DUSP6 in Melanoma Cells

DUSP4 失活导致细胞外信号减少？通过上调黑色素瘤细胞中 DUSP6 调节激酶活性

DOI：
10.1016/j.jid.2022.02.007
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
6.5
作者：
Kamada Hirofumi;Yasuhira Shinji;Shibazaki Masahiko;Amano Hiroo;Maesawa Chihaya
通讯作者：
Maesawa Chihaya

メラノーマ細胞株におけるフォスファターゼ二重抑制系によるERK活性維持機構

双磷酸酶抑制系统维持黑色素瘤细胞系ERK活性的机制