Regulation of HER1/2 receptor tyrosine kinases by RhoB-CNKSR1 complex

RhoB-CNKSR1 复合物对 HER1/2 受体酪氨酸激酶的调节

基本信息

批准号：
21H02763
负责人：
東山繁樹
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

肺がんや乳がんを代表とする多くの固形がんで、増殖因子EGFの受容体ファミリー分子Human EGF Receptor1~4 (HER1~4)の発現増幅や自己活性化変異が認められることから、これまでにHER1~4、特に HER1とHER2の制御剤が開発され、臨床応用に至っている。一方、正常細胞では、このHER活性化は一過性に起こり細胞増殖分裂周期を起動させた後、不活性化され、細胞分裂が連続的に起こるのを防ぐシステムを持つ。その鍵分子がプロテインチロシンホスファターゼ(PTP)である。これまで HER1/2を不活性化するPTPが報告されてきたが、どのように時間・空間的に制御されているのか不明のままである。我々はこれまでに、HER1/2の活性化を制御する分子として CUL3-KCTD10ユビキチン (Ub)E3リガーゼ複合体を同定し、これが RhoBをポリUb化し分解へと誘導することでHER1/2の活性化を誘導することを突き止めた。逆に、RhoBレベルを上昇させることで、HER1/2を不活性化し、HER2陽性乳がん細胞の過増殖を抑制出来ることを示した。さらに、RhoBが直接制御する鍵因子として CNKSR1を、RhoB-CNKSR1軸が制御するHER1/2標的PTPとしてPTPRHを同定した。2022年度はRhoBとPTPRHがCNKSR1のPHドメインに相互排他的に結合することを明らかにした上で、CNKSR1とPTPRHの結合をモニタリングする AlphaScreenシステムを構築した。これを用いて、CNKSR1とPTPRHの結合阻害活性を持つ低分子化合物のスクリーニングを行い、候補化合物を取得した。得られた低分子化合物は濃度依存的にHER2陽性乳がん細胞株SK-BR-3細胞のEGFR/HER2恒常的リン酸化を抑制するとともに、細胞増殖をも抑制することを示した。

在许多实体癌中，包括肺癌和乳腺癌，已观察到生长因子 EGF 受体家族分子人类 EGF 受体 1~4 (HER1~4) 的扩增表达和自激活突变 4。特别是 HER1 和 HER2 控制剂。已研制成功并已达到临床应用。另一方面，在正常细胞中，这种 HER 激活是短暂发生的，并开始细胞增殖/分裂周期，然后失活，并具有阻止连续细胞分裂的系统。关键分子是蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）。迄今为止，已经报道了使 HER1/2 失活的 PTP，但它们在时间和空间上的调控方式仍不清楚。我们之前已经鉴定出CUL3-KCTD10泛素(Ub)E3连接酶复合物是控制HER1/2激活的分子，该复合物将RhoB转化为polyUb并诱导其降解，从而激活HER1/2。相反，我们发现增加 RhoB 水平可以使 HER1/2 失活并抑制 HER2 阳性乳腺癌细胞的过度增殖。此外，我们确定 CNKSR1 是 RhoB 直接调节的关键因子，PTPRH 是 RhoB-CNKSR1 轴调节的 HER1/2 靶点 PTP。 2022财年，我们阐明了RhoB和PTPRH与CNKSR1的PH结构域相互排斥结合，并构建了AlphaScreen系统来监测CNKSR1和PTPRH的结合。利用这一点，我们筛选了具有CNKSR1和PTPRH结合抑制活性的低分子量化合物，并获得了候选化合物。所获得的低分子量化合物显示出以浓度依赖性方式抑制HER2阳性乳腺癌细胞系SK-BR-3细胞中EGFR/HER2的组成型磷酸化以及细胞增殖。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A novel mechanism of phosphatase activation for EGFR in HER2-positive breast cancer cells

HER2阳性乳腺癌细胞中EGFR磷酸酶激活的新机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kanako Nishiyama;Masashi Maekawa;Jun Nakayama;Akari Murakami;Yoshiaki Kamei;Yasutugu Takada;Shigeki Higashiyama
通讯作者：
Shigeki Higashiyama

HER2陽性乳癌細胞株における恒常的なRhoBタンパク質分解の生理機能の解析

HER2阳性乳腺癌细胞系中RhoB组成型蛋白降解的生理功能分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
西山加那子;村上朱里;奥島久美子;竹本佳菜;高岡萌美;日下部恵梨菜;志田原智広;野田令菜;青木玲奈; 田口加奈;山下美智子;亀井義明;高田泰次
通讯作者：
高田泰次

A novel mechanism of phosphatase activation for EGFR by Cullin-3/KCTD10 ubiquitin E3 complex in HER2-positive breast cancer cells

Cullin-3/KCTD10 泛素 E3 复合物在 HER2 阳性乳腺癌细胞中激活 EGFR 磷酸酶的新机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kanako Nishiyama;Masashi Maekawa;Akari Murakami;Kaho Utsunomiya;Kana Takemoto;Erina Kusakabe; Haruna Noda;Reina Aoki;Kana Taguchi;Michiko Yamashita;Tomoya Nakagita;Jun Nakayama;Mami Chosei;Takeshi Kiyoi;Yoshiaki Kamei;Hiroyuki Takeda; Yasu
通讯作者：
Yasu