分裂期キナーゼＡｕｒｏｒａ　Ｂの活性制御の破綻による染色体不安定性獲得機構の解明

阐明有丝分裂激酶 Aurora B 活性控制破坏导致染色体不稳定的机制

• 批准号: 16J03050
• 负责人: 迫 洸佑
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Japanese Foundation for Cancer Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03050/
• 关键词: 染色体分配; CPC; HP1; INCENP; Aurora B; IDR; 染色体分配; CPC; HP1; INCENP; Aurora B; IDR

正確な染色体分配を担う重要な分子として、染色体パッセンジャー複合体(CPC)が知られている。CPCはM期キナーゼであるAurora Bを含み、INCENP(足場タンパク)、Survivin, Borealinの4つのタンパク質から成る複合体である。また、INCENPにはHP1が結合することも知られていたが、その生理的意義は長らく不明であった。近年我々は、HP1結合がCPCの正常な活性維持に必須であることを示した[Abe et al., 2016]。加えて、Aurora BキナーゼによるHP1へのリン酸化が、HP1のCPCに対する安定的な結合を保障していることも明らかとなり、HP1/CPC相互作用における正のフィードバックループ機構の存在が示唆されていた。そこで本研究員は、HP1によるCPC活性制御機構の解明を目標に掲げて研究を遂行した。その際、HP1が結合するINCENPの天然変性領域(IDR)に着目して構造生物学的な観点からその解析を進めることにした。まず本年は、前年のNMR解析から明らかとなったHP1/INCENP結合新規領域中における、相互作用に必須のアミノ酸残基を特定した。このアミノ酸残基は従来の結合モチーフと同程度に重要である事も判明し、HP1の既知の結合様式とは一線を画す新たな結合様式の存在が示唆された。加えて、前年のHigh-Speed AFM解析からHP1結合に伴ってINCENPのIDRがより伸長傾向になることが判明していた。このことから本年は、培養細胞の実験系においてCPCを強制的に屈曲させる機構を開発すべく、ラパマイシンを介したFKBP/FRBのヘテロダイマー形成能力を利用し、FKBP/FRB 付加INCENP変異体恒常発現株を樹立した。今後は、ラパマイシン添加によってINCENPの伸長を阻害した際の表現型解析を行う予定である。

染色体乘客复合物（CPC）被称为负责准确染色体分布的重要分子。 CPC包含M期激酶Aurora B，是一种由四种蛋白质组成的复合物：Incenp（脚手架蛋白），Survivin和Borealin。还知道HP1与Incenp结合，但其生理意义早就未知。最近，我们表明HP1结合对于维持CPC的正常活性至关重要[Abe等，2016]。此外，还揭示了Aurora B激酶对HP1的HP1磷酸化确保HP1与CPC的稳定结合，这表明存在HP1/CPC相互作用中的阳性反馈回路机制。因此，该研究人员进行了研究，目的是阐明HP1控制CPC活性的机制。目前，我们决定关注HP1结合的Incenp的自然修改区域（IDR），并从结构生物学的角度进行分析。首先，今年，我们确定了上一年NMR分析中揭示的新型HP1/Incenp结合区域中相互作用所必需的氨基酸残基。还发现该氨基酸残基与常规结合基序同样重要，这表明存在一种新的结合模式，该模式将其与已知的HP1结合模式区分开。此外，上一年的高速AFM分析表明，由于HP1结合，Incenp的IDR变得更长。因此，今年，为了开发一种强迫CPC在培养细胞中弯曲的机制，我们通过利用FKBP/FRB通过雷帕霉素的能力来建立了一种组成型FKBP/FRB突变体的组成性表达菌株，以开发一种机械，以强迫CPC在培养细胞的实验系统中弯曲。将来，我们计划在雷帕霉素抑制Incenp的扩展时进行表型分析。