チェックポイントからの回復の比較ホスホプロテオミクス解析からDNA損傷応答の新たな制御因子が同定される

Sci. Signal., 23 April 2013
Vol. 6, Issue 272, p. rs9
[DOI: 10.1126/scisignal.2003664]

Vincentius A. Halim^1,2,3*, Mónica Alvarez-Fernández^1,4*, Yan Juan Xu⁵, Melinda Aprelia⁵, Henk W. P. van den Toorn^2,3, Albert J. R. Heck^2,3, Shabaz Mohammed^2,3, and René H. Medema^1,5†

¹ Department of Medical Oncology and Cancer Genomics Center, University Medical Center Utrecht, 3584 CG Utrecht, Netherlands.
² Biomolecular Mass Spectrometry and Proteomics Group, Bijvoet Center for Biomolecular Research and Utrecht Institute for Pharmaceutical Sciences, Utrecht University, 3584 CH Utrecht, Netherlands.
³ Netherlands Proteomics Centre, 3584 CH Utrecht, Netherlands.
⁴ Cell Division and Cancer Group, Spanish National Cancer Research Center (CNIO), E-28029 Madrid, Spain.
⁵ Division of Cell Biology, Netherlands Cancer Institute, 1066 CX Amsterdam, Netherlands.

^* These authors contributed equally to this work.

† Corresponding author. E-mail: r.medema@nki.nl

要約

DNA損傷により誘導される細胞周期停止から細胞がどのようにして回復するかは、今のところあまり理解されていない。われわれは、大規模な定量的ホスホプロテオミクスを実施し、DNA損傷により引き起こされたG₂期における細胞周期停止から回復する際に生じたタンパク質リン酸化の変化を同定した。リン酸化が変化したタンパク質154個を同定し、低分子干渉RNA（siRNA）を用いてリン酸化が変化したタンパク質をそれぞれ体系的に欠損させたところ、回復を制御する可能性がある因子を少なくとも10個同定した。紡錘体結合タンパク質アストリンは、回復を制御する可能性のある因子の1つであった。われわれは、DNA損傷により誘導される細胞周期停止中にアストリンが細胞周期制御因子p53の存在量を調節することを見出した。アストリン欠損細胞では、DNA損傷応答の後期にMDM2（murine double minute 2）の存在量が減少し、p53が増加していた。停止細胞において細胞周期進行を促進するタンパク質をコードする遺伝子の発現を持続するにはアストリンが必要であった。このように、アストリンは、DNA損傷から回復している細胞においてp53の存在量を調節することで、細胞周期を再開することができる状態に細胞を維持する。

V. A. Halim, M. Alvarez-Fernández, Y. J. Xu, M. Aprelia, H. W. P. van den Toorn, A. J. R. Heck, S. Mohammed, R. H. Medema, Comparative Phosphoproteomic Analysis of Checkpoint Recovery Identifies New Regulators of the DNA Damage Response. Sci. Signal. 6, rs9 (2013).