2020年 | プレスリリース・研究成果
遺伝性乳がん・卵巣がん症候群の原因になるBRCA1の結合分子RACK1の新たな発がん機能を解明 正常な細胞分裂に必要な中心体複製での新たな役割を明らかに
【発表のポイント】
- 遺伝性乳がん・卵巣がん症候群の原因になるBRCA1の結合分子RACK1の中心体複製注１）における新たな役割を明らかにしました。
- RACK1は、細胞分裂に重要な役割を果たすPLK1注２）とAurora A注３）との相互作用の「足場」として働き、Aurora AによるPLK1の活性化を促進することが明らかになりました。
- RACK1は、細胞分裂のS期にPLK1の活性化を促進し、中心小体複製に寄与することが明らかになりました。
【概要】
がん遺伝子として知られるBRCA1は、その生殖細胞系列変異によって遺伝性乳がん・卵巣がん症候群を引き起こします。東北大学加齢医学研究所 腫瘍生物学分野の千葉 奈津子（ちば なつこ）教授、吉野 優樹（よしの ゆうき）助教、小林 輝大（こばやし あきひろ）医学系研究科 大学院生（現 杉山医院）らの研究グループは、その遺伝子産物BRCA1と結合するRACK1（Receptor for activated C kinase 1)が、Aurora Aとpolo-like kinase 1 (PLK1)との相互作用の「足場」として働き、S期にPLK1を活性化することで、細胞分裂時の染色体分配に働く中心体の複製に寄与することを明らかにしました。また、がんで見られるRACK1の変異は、足場としての機能に異常をきたし、この機能の異常が発がんに関与する可能性を示しました。
本研究成果は2020年9月1日、Journal of Cell Science誌においてオンラインで掲載されました。
本研究は、文部科学省科学研究費補助金、がん研究振興財団 がん研究助成金、日本科学協会 笹川科学研究助成、公益財団法人日本白血病研究基金研究助成事業、公益財団法人高松宮妃癌研究基金の支援を受けて行われました。
図1. 中心体の模式図。
図2. 中心体・中心小体の複製サイクルとRACK1の中心体複製における機能。
図3. RACK1による中心体複製制御メカニズムのまとめ。RACK1が欠乏すると、S期のPLK1活性が低下し、中心小体の複製が障害される。一方、RACK1が過剰に存在すると、G1期からG2期におけるPLK1の活性が亢進し、本来はM期以降に生じるはずの中心小体解離が、それより早いG2期以前に生じてしまう。その後、中心小体の再複製が起こり、中心体の異常増加が生じる。
【用語解説】
注１）中心体複製：細胞分裂の後、娘細胞は2個の中心小体を含む中心体を1個受け継ぐ。S期にそれぞれの中心小体から新たな娘中心小体が複製され、G2期にはL字型に結合した母・娘中心小体を含む中心体が2個存在する。M期（細胞分裂期）にそれぞれの中心体から微小管が伸長し、紡錘体を形成して染色体の分配に関与する。M期の後半からG1期にかけて、母・娘中心小体間の結合が解消され、次の細胞周期での中心小体の複製が可能になる。この現象は中心小体解離と呼ばれ、PLK1の活性によって制御される。
注２）PLK1：分裂期キナーゼの１つで、中心体、紡錘体極などに局在し、細胞分裂に進行に重要な役割を果たす。中心体では、中心小体の複製に重要な中心小体解離を引き起こす。
注３）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。
問い合わせ先
東北大学加齢医学研究所
教授 千葉 奈津子 (ちば なつこ)
電話 022-717-8477
E-mail: natsuko.chiba.c7*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）