KIF1Cモータータンパク質を介した浸潤突起伸長の分子機構解明

阐明KIF1C运动蛋白介导的侵袭伪足伸长的分子机制

基本信息

批准号：
21K20641
负责人：
佐事武
金额：
$ 2万
依托单位：
Fukushima Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20641/
关键词：
KIF1C c-Src PTPD1 浸潤突起リソソーム Arl8b

项目摘要

浸潤突起は高浸潤性がん細胞に認められる細胞膜突起構造であり、細胞外基質を分解しながら伸長することで、がん細胞の浸潤を駆動する。しかし、浸潤突起の伸長・成熟する仕組みはほとんど解明されていない。申請者は、非受容体型チロシンキナーゼc-Srcとキネシンモータータンパク質KIF1Cが成熟した浸潤突起に特異的に共局在することを発見した。また、c-SrcキナーゼがKIF1Cのストークドメイン内の4つのチロシン残基をリン酸化することを見出した。近年の報告から、KIF1Cはモータードメインとストークドメインが分子内相互作用することで自己抑制されており、チロシンホスファターゼPTPD1がKIF1Cのストークドメインに結合することでKIF1Cの自己抑制が解除され、KIF1Cが活性化することが示されている。そこでc-SrcによるKIF1Cのリン酸化がPTPD1を介したKIF1Cの活性化に与える影響について検討した。その結果、KIF1Cはc-Srcによってリン酸化されることによってPTPD1との結合が亢進し、微小管上へのリクルートが促進されることが示された。また、c-SrcによるKIF1Cのリン酸化は浸潤突起の伸長・成熟に必要であることも明らかにした。さらに申請者は、KIF1C遺伝子のノックアウト細胞はリソソームマーカーのLAMP1およびArf様低分子量GTPaseのArl8bの細胞内局在に影響を与えることを見出した。また、これらのリソソームの局在変化にはKIF1Cのストークドメインが重要であることを見出した。以上の結果より、KIF1Cはリソソームの細胞内局在およびその輸送に重要な役割を担っていることが示唆される。

侵袭伪足是在高度侵袭性癌细胞中发现的细胞膜投射结构，它们通过在分解细胞外基质的同时伸长来驱动癌细胞侵袭。然而，侵袭伪足伸长和成熟的机制在很大程度上尚不清楚。申请人发现非受体酪氨酸激酶c-Src和驱动蛋白运动蛋白KIF1C特异性共定位于成熟的侵袭伪足中。我们还发现 c-Src 激酶磷酸化 KIF1C 茎结构域内的四个酪氨酸残基。最近的报道表明，KIF1C通过运动结构域和茎结构域之间的分子内相互作用实现自抑制，并且酪氨酸磷酸酶PTPD1与KIF1C的茎结构域的结合释放了KIF1C的自抑制并激活了KIF1C。因此，我们研究了 c-Src 磷酸化 KIF1C 对 PTPD1 介导的 KIF1C 激活的影响。结果表明，KIF1C 被 c-Src 磷酸化，从而增加其与 PTPD1 的结合并促进其招募到微管上。我们还发现，c-Src 对 KIF1C 的磷酸化是侵袭伪足伸长和成熟所必需的。此外，申请人发现KIF1C基因敲除细胞影响溶酶体标记物LAMP1和Arf样低分子量GTP酶Arl8b的细胞内定位。我们还发现 KIF1C 的茎结构域对于溶酶体定位的这些变化很重要。这些结果表明 KIF1C 在溶酶体的细胞内定位及其运输中发挥重要作用。