細胞分裂を制御する酵素 Aurora A が遺伝性乳がん関連分子を制御する新機構を発見　－Aurora A がユビキチン化能を持ち、中心体の成熟を促進－｜Graduate School of Life Sciences Tohoku University

発表のポイント

がんで高発現などの異常が見られる分裂期キナーゼ^（注1）Aurora A^（注2）が、遺伝性乳がんの原因遺伝子BRCA1^（注3）の結合分子OLA1をユビキチン化^（注4）して、中心体^（注5）局在を減少させることを明らかにしました。
Aurora AによるOLA1のユビキチン化が、G2期の中心体の成熟を促進し、その異常が中心体数の増加を起こすことで、発がんや悪性化の原因になると考えられます。
Aurora Aの異常による新たな発がんの仕組みを明らかにしたことで、遺伝性乳がんを含めた、多くのがんの研究に貢献すると期待されます。

概要

　細胞分裂時の染色体分配に重要な働きをする中心体の異常は、発がん過程やがんの悪性化を促進します。東北大学加齢医学研究所腫瘍生物学分野千葉奈津子教授らは、変異によって遺伝性乳がん・卵巣がん症候群を引き起こす遺伝子BRCA1が、OLA1と結合して中心体の複製を制御し、その機能破綻が発がんに関与することを明らかにしてきました。
　今回、東北大学加齢医学研究所腫瘍生物学分野方震宙助手、同大学院生命科学研究科大学院生の李星明氏、加齢医学研究所腫瘍生物学分野吉野優樹助教、同大学大学院医学系研究科森隆弘教授（現所属：沖縄県立中部病院腫瘍内科）らとの研究グループで、分裂期キナーゼAurora Aが、OLA1をユビキチン化して、細胞周期のG2期の中心体局在を減少させることを明らかにしました。またこのユビキチン化が、分裂期キナーゼNEK2によるOLA1のリン酸化によって促進されること、さらにG2期以降の中心体成熟を促進することを明らかにしました。Aurora Aの異常は多くのがんで見られ、これまでキナーゼ活性が注目されていましたが、新たにユビキチン化能も重要であることを明らかになり、Aurora Aの異常による新たな発がん機構が明らかになりました。
　本研究成果は2023年7月21日、Cell Reports誌に掲載されました。

図. 中心体成熟のモデル

【用語説明】

注1．細胞分裂期に働く、タンパク質をリン酸化する酵素。

注2．Aurora A：分裂期キナーゼの１つで、中心体、紡錘体極に局在し、細胞分裂に進行に重要な役割を果たす。PLK1をリン酸化して活性化する。

注3．BRCA1：BRCA2とともに、遺伝子変異により遺伝性乳がん・卵巣がん症候群をひきおこすがん抑制遺伝子。

注4．ユビキチン化：タンパク質の修飾機構の1つで、ユビキチンリガーゼにより、ユビキチンタンパク質が標的タンパク質に付加される。タンパク質分解、DNA修復などのシグナルになる。

注5．中心体：核の近くの細胞質に存在する細胞内小器官であり、中心小体と、その周囲の中心小体周辺物質（pericentriolar material; PCM）からなる。中心小体は母中心小体と、その側壁に結合する娘中心小体からなり、L字型の構造をとる。中心小体周辺物質には-tubulin環が存在し、細胞骨格の一つである微小管の形成起点として働く。細胞分裂期には、中心体から微小管が伸長し、紡錘体極として紡錘体を形成し、染色体の均等な分配に機能する。

【論文情報】

タイトル：Aurora A polyubiquitinates the BRCA1-interacting protein OLA1 to promote centrosome maturation
著者名：方震宙、李星明ǂ、吉野優樹ǂ、鈴木萌、斉匯成、室岡妃南里、片貝　璃子、城田松之、ファンチーアンマイ、松澤綾子、大塚慧、石岡千加史、森隆弘、千葉奈津子*（ǂ共同第二著者）
*責任著者：東北大学加齢医学研究所腫瘍生物学分野教授　千葉奈津子
掲載誌：Cell Reports
DOI：org/10.1016/j.celrep.2023.112850
URL: https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(23)00861-6

【関連リンク】

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E-mail: natsuko.chiba.c7(at)tohoku.ac.jp

（報道に関すること）
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