SRPK1/SRPK1Aの比率は、K562白血病細胞の赤血球分化を調節します

キナーゼのセリン/アルギニンファミリーのプロトタイプであるSRPK1は、前mRNAスプライシング、クロマチン構造、核輸入、生殖細胞の発達などの複数の細胞プロセスの調節に関与しています。SRPK1Aは、拡張されたN末端ドメインを含むSRPK1のあまり研究されていないアイソフォームであり、これまでのところ、ヒト精巣でのみ検出されています。本研究では、SRPK1がK562細胞の主要なアイソフォームであり、2つのアイソフォームの比が細胞の運命を決定するのに重要であることを示しています。SRPK1Aの安定した過剰発現は、K562細胞の赤血球分化を誘導します。グロビン合成の誘導には、増殖の著しい減少とクローン原性能力が大幅に減少したことが伴いました。K562細胞におけるSRPK1の小さな干渉RNAを介したダウンレギュレーションは、増殖能力の減少とグロビン合成の誘導を同様に生じます。SRPK1/SRPK1A比の減少は、K562細胞のヘミン/DMSO誘導分化および正常なヒト赤血球前駆細胞でも観察されます。SRPK1A関連タンパク質の質量分析分析では、RNAヘリカーゼ、不均一な核リボ核タンパク質、リボソームタンパク質、およびmRNA関連タンパク質を含むRNA結合タンパク質の複数のクラスが同定されました。SRPK1A共有タンパク質のいくつかは、リボソームおよび前リボソーム複合体で以前に同定されており、それにより、SRPK1Aがヒト白血病細胞のエリスロイド分化にリボソームアセンブリおよび/または機能をリンクする上で重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。

SRPK1, the prototype of the serine/arginine family of kinases, has been implicated in the regulation of multiple cellular processes such as pre-mRNA splicing, chromatin structure, nuclear import and germ cell development. SRPK1a is a much less studied isoform of SRPK1 that contains an extended N-terminal domain and so far has only been detected in human testis. In the present study we show that SRPK1 is the predominant isoform in K562 cells, with the ratio of the two isoforms being critical in determining cell fate. Stable overexpression of SRPK1a induces erythroid differentiation of K562 cells. The induction of globin synthesis was accompanied by a marked decrease in proliferation and a significantly reduced clonogenic potential. Small interfering RNA-mediated down-regulation of SRPK1 in K562 cells results similarly in a decrease in proliferative capacity and induction of globin synthesis. A decreased SRPK1/SRPK1a ratio is also observed upon hemin/DMSO-induced differentiation of K562 cells as well as in normal human erythroid progenitor cells. Mass spectrometric analysis of SRPK1a-associated proteins identified multiple classes of RNA-binding proteins including RNA helicases, heterogeneous nuclear ribonucleoproteins, ribosomal proteins, and mRNA-associated proteins. Several of the SRPK1a-copurifying proteins have been previously identified in ribosomal and pre-ribosomal complexes, thereby suggesting that SRPK1a may play an important role in linking ribosomal assembly and/or function to erythroid differentiation in human leukaemic cells.