NGF-TrkAシグナル伝達の継時的プロテオミクスによって神経芽腫細胞の分化におけるE3リガーゼCbl-bの抑制的役割を同定する

Sci. Signal., 28 April 2015
Vol. 8, Issue 374, p. ra40
DOI: 10.1126/scisignal.2005769

Kristina B. Emdal¹, Anna-Kathrine Pedersen¹, Dorte B. Bekker-Jensen¹, Kalliopi P. Tsafou², Heiko Horn², Sven Lindner³, Johannes H. Schulte^3,4,5, Angelika Eggert^3,4,5, Lars J. Jensen², Chiara Francavilla^1,*,†, and Jesper V. Olsen^1,*,†

¹ Proteomics Program, Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, Blegdamsvej 3B, DK-2200 Copenhagen, Denmark.
² Disease Systems Biology Program, Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, DK-2200 Copenhagen, Denmark.
³ Department of Pediatric Oncology and Hematology, University Children's Hospital Essen, Hufelandstrasse 55, 45122 Essen, Germany.
⁴ Department of Pediatric Oncology and Hematology, Charité Berlin, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany.
⁵ German Cancer Consortium (DKTK), 13353 Berlin, Germany.

† Corresponding author. E-mail: chiara.francavilla@cpr.ku.dk (C.F.); jesper.olsen@cpr.ku.dk (J.V.O.)

* These authors contributed equally to this work.

要約　SH-SY5Y神経芽腫細胞は、神経成長因子（NGF）に仲介されるトロポミオシン関連キナーゼA（TrkA）の活性化に応答して神経突起を伸長させることから、神経細胞分化を研究するためのモデルとなる。われわれは、質量分析に基づく定量的プロテオミクスを用いて、神経芽腫におけるNGF-TrkAシグナル伝達の時間分解解析を行った。インタラクトーム、ホスホプロテオーム、プロテオームのデータを組み合わせることによって、NGFとTrkAの結合の下流で起きる分子イベントについて継時的な洞察が得られた。NGFによって刺激されると、TrkAはE3ユビキチンリガーゼCbl-bを動員し、リン酸化し、ユビキチン化して、Cbl-bの存在量を減少させることをわれわれは示した。また、Cbl-bの動員によってTrkAのユビキチン化と分解が促進されることも見出した。さらに、いくつかの神経芽腫細胞株ではCbl-b分解時にキナーゼERKのリン酸化量と神経突起伸長が増加した。これらの知見は、Cbl-bがNGF-TrkAシグナル伝達を制限して神経突起の長さを調節することを示唆している。

K. B. Emdal, A.-K. Pedersen, D. B. Bekker-Jensen, K. P. Tsafou, H. Horn, S. Lindner, J. H. Schulte, A. Eggert, L. J. Jensen, C. Francavilla, and J. V. Olsen, Temporal proteomics of NGF-TrkA signaling identifies an inhibitory role for the E3 ligase Cbl-b in neuroblastoma cell differentiation. Sci. Signal. 8, ra40 (2015).