ゲノム損傷認識に関わるXPCタンパク質のリン酸化による機能調節

XPC 蛋白磷酸化参与基因组损伤识别的功能调节

基本信息

批准号：
08F08449
负责人：
菅澤薫
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08449/
关键词：
ヌクレオチド除去修復 XPC リン酸化カゼインキナーゼ2

项目摘要

哺乳類のゲノム全体で働くヌクレオチド除去修復(NER)において,損傷認識因子として必須であるC群色素性乾皮症(XPC)タンパク質が、試験管内でカゼインキナーゼ2(CK2)によりリン酸化され得ることを昨年度までに明らかにした。CK2は細胞の生育に必須であり、タンパク質のリン酸化を介してDNA修復、細胞死、その他のシグナル伝達経路に関わることが知られている。従って細胞内においてXPCが実際にCK2によるリン酸化の標的になるのであれば、この修飾の意義を明らかにすることはNER反応における損傷認識機構の制御を理解する上で重要であると考えられた。そこでまず、細胞内のCK2の活性をRNA干渉法や阻害剤(TBB)を用いて抑制した。CK2の触媒サブユニットに対するsiRNAをヒト細胞株に導入して72時間後におけるCK2の発現をウェスタンブロットで検討したところ、CK2のタンパク質量が90%以上減少していることがわかった。そして、これらの細胞ではXPCの883,884番目のセリン残基(S883/884)のリン酸化レベルも低下していた。またTBBを細胞に処理した場合にも、濃度依存的にS883/884のリン酸化の減少が見られた。これらの結果から細胞内においてもXPCのS883/884がCK2によりリン酸化される可能性が示唆された。一方、XPCのリン酸化が持つ生理的な意義を明らかにするため、S883/884を同時にアラニン(SASA)やアスパラギン酸(SDSD)に置換した変異体を安定に発現する細胞株を作成し、紫外線損傷に対する感受性を比較検討した。その結果、XPCのSASA変異体は野生型と同様な生存率を示すのに対して、SDSD変異体は生存率が若干低下することがわかった。以上の結果から、細胞内においてCK2によるXPCのリン酸化が何らかの機能制御に関わっていることが示唆された。

去年，据透露，C组色素色素（XPC）蛋白在哺乳动物全基因组基因组核苷酸切除修复（NER）中至关重要，可以通过酪蛋白激酶2（CK2）在体外磷酸化。 CK2对于细胞生长至关重要，已知通过蛋白质磷酸化参与DNA修复，细胞死亡和其他信号通路。因此，如果XPC实际上是细胞内CK2磷酸化的靶标，则认为这对于理解NER反应中损伤识别机制的调节很重要。首先，使用RNA干扰法（TBB）抑制CK2在细胞中的活性。当CK2表达通过蛋白质印迹检查后72小时在将CK2的催化亚基引入人体细胞系后的72小时时，发现CK2蛋白含量降低了90％以上。在这些细胞中，丝氨酸残基的磷酸化水平883,884（S883/884）也降低了。此外，当用细胞处理TBB时，观察到S883/884磷酸化的浓度依赖性降低。这些结果表明，XPC S883/884也可以在细胞中被CK2磷酸化。另一方面，为了阐明XPC磷酸化的生理意义，该细胞系稳定地表达突变体，其中S883/884被丙氨酸（SASA）和天冬氨酸（SDSD）取代，并比较了其对紫外线损害的易感性。结果表明，XPC的SASA突变体与野生型相似，而SDSD突变体的存活率略有降低。上述结果表明，CK2诱导的细胞中XPC的磷酸化参与了某种功能调节。