光架橋プローブがTRIM24ブロモドメインの新規非ヒストン結合パートナーを解明
- TRIM24は、アセチル化ヒストンに結合するブロモドメインを持つデュアル型エピジェネティック「リーダー」タンパク質であり、がん治療の標的として確立されているが、ヒストン以外の結合パートナーはこれまで十分に解明されていなかった。
- 研究チームは、遺伝子コード型光架橋アミノ酸AzFとBzFをブロモドメインのアセチルリジン結合ポケット内のL922残基に導入し、ヒストン認識能を保持したままUV照射による相互作用タンパク質の共有結合的捕捉を可能にした。
- 定量プロテオミクス解析により、AzFプローブで濃縮されたNPM1、BzFプローブで濃縮されたCDK9という2つの非ヒストンタンパク質が同定され、さらにMAP4、RAN、SND1も候補として挙がった。
- ChIP-seq解析では、TRIM24、CDK9、NPM1ががん関連遺伝子の転写開始点付近で共局在することが示され、KEGG解析により同定タンパク質が複数のシグナル伝達経路に関与することが示された。
- この手法は、光架橋技術がリーダードメインのインタラクトーム解析をヒストン以外にも拡張できることを示し、TRIM24を標的とした化学プローブおよび薬剤開発のための新たな候補を提供する。
💡 ポイント
「選択的ブロモドメイン阻害剤」の定義が一段と厳しくなった。NPM1とCDK9が、TRIM24のブロモドメインプローブやデグレーダーが結合するのと同じ場所——アセチルリジンポケットのL922——に居合わせていたからだ。つまり選択性は、他のBRDファミリーとの選択性だけでなく、これらの非ヒストン結合を外さない選択性も意味することになる。従来のブロモドメイン創薬は基本的にこのポケットを標的にした構造ベースでヒストン模倣ポテンシャルを追う一本道だったが、今回の結果はそのポケットの生物学がヒストンの外まで広がっていることを示しており、TRIM24プローブの細胞表現型がヒストンリーディングではなくNPM1/CDK9の阻害由来かもしれないという懸念が出てくる。とはいえこれは化合物ではなく架橋剤によるターゲット同定ツールに過ぎない。MAP4、RAN、SND1はプロテオミクスリストに載った「候補」であって確定した相互作用ではないので、SARの物語を組む前にco-IPやFPでの追加検証、用量依存的な競合実験を見たい。