KRAS変異がんの発生と多様化につながるDNA複製ストレス耐性機構を解明~細胞が複製の進め方を切り替える分子スイッチを発見~

ad

2026-10-07 京都大学

京都大学の研究グループは、細胞内で働くタンパク質の「寿命」と分解の仕組みに関する新たな知見を得た研究を発表しています。タンパク質は合成された後、適切な時期に分解されることで細胞機能が維持されますが、その分解過程がどのように制御されているかは十分に解明されていません。本研究では、特定のタンパク質が分解される過程を詳細に解析し、細胞内のタンパク質恒常性(プロテオスタシス)を支える分子機構を明らかにしました。こうした仕組みの破綻は、老化や疾患とも関係するため、本成果は生命現象の理解だけでなく、将来的な疾患研究や創薬にもつながることが期待されます。

KRAS変異がんの発生と多様化につながるDNA複製ストレス耐性機構を解明~細胞が複製の進め方を切り替える分子スイッチを発見~
発がん性KRASは転写活動とヘテロクロマチン形成を介してDNA複製を妨害する。細胞がK-HaRSに応答し、適応していく過程は不明だった。

<関連情報>

ATRによって切り替えられるPrimPolは、発がん性KRAS誘導複製ストレス下でのフォークの減速と再プライミングを調節する PrimPol toggled by ATR modulates fork slowing and repriming under oncogenic KRAS-induced replication stress

Taichi Igarashi, Takaaki Yasuhara & Bunsyo Shiotani
Nature Communications  Published:01 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-77585-y  Early provide

Abstract

During the early phases of oncogenic clonal expansion, precancerous cells experience replication stress that threatens both genomic integrity and viability. How replication stress tolerance (RST) mechanisms are dynamically reprogrammed across the different stages of cancer progression remains elusive. Here, we identify PrimPol as a central regulator that executes two fundamentally distinct RST modes in response to oncogenic KRAS-induced heterochromatin-associated replication stress (K-HaRS). Unexpectedly, during acute K-HaRS, an unphosphorylated form of PrimPol cooperates with the fork remodeler SMARCAL1 to actively slow fork progression, stabilizing challenged forks and limiting engagement of error-prone DNA synthesis. As K-HaRS persists, PrimPol undergoes an ATR-dependent functional switch, whereby its phosphorylated form promotes repriming while fork slowing is attenuated, enabling replication to proceed across heterochromatin barriers despite persistent stress. Strikingly, loss of PrimPol enforces chronic reliance on the error-prone Rev1-Polζ-dependent synthesis and compromises cellular fitness under KRAS-driven stress. Thus, these findings establish PrimPol as a context-dependent regulator of RST that, through ATR-dependent toggling of its functional modes, coordinates fork slowing and repriming to safeguard replication fork stability while permitting an optimal compromise of genome stability that would fuel oncogenic clonal evolution.

生物化学工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました