新規ホスファターゼドメイン変異Q171RおよびY65Sは、腫瘍抑制因子から癌遺伝子にPTENを切り替えます

染色体10またはPTENで削除されたホスファターゼとテンシンホモログは、脂質およびタンパク質ホスファターゼ活性の両方を備えた、よく特徴付けられた腫瘍抑制因子です。PTENは、多くの場合、PI3K-AKT経路の構成的活性化につながる高メチル化などのエピジェネティックなメカニズムによってダウンレギュレートされます。ただし、次世代シーケンスからの大きなデータセットは、PTENの変異がタンパク質機能を妨げるだけでなく、下流エフェクターとの相互作用にも影響を及ぼし、変動する発癌性の読み取りに影響する可能性があることを明らかにしました。ここでは、フィリピンの結腸直腸癌患者で同定された2つの新規PTEN変異、Q171RおよびY65Sは、C124S標準変異体および野生型コントロールとともに、NIH3T3およびHCT116細胞で表現型的に特徴付けられました。新規変異体は、細胞の増殖、アポトーシスに対する耐性、および移動能力を増加させました。それらは、細胞質の収縮、細胞突起の増加、広範な細胞骨格再編成など、肉眼的な形態学的変化を誘発しました。変異体はまた、Aktリン酸化のわずかな増加を引き起こしました。さらなる機械的研究は、これらの変異体の微分発癌性の強度を決定し、変異によって課される構造的制約が下流エフェクターとの関連を変化させた可能性があるかどうかを解決するのに役立ちます。

Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10, or PTEN, is a well-characterized tumor suppressor with both lipid and protein phosphatase activities. PTEN is often downregulated by epigenetic mechanisms such as hypermethylation, which leads to constitutive activation of the PI3K-Akt pathway. Large datasets from next-generation sequencing, however, revealed that mutations in PTEN may not only hamper protein function but may also affect interactions with downstream effectors, leading to variable oncogenic readouts. Here, two novel PTEN mutations, Q171R and Y65S, identified in Filipino colorectal cancer patients, were phenotypically characterized in NIH3T3 and HCT116 cells, alongside the C124S canonical mutant and wild-type controls. The novel mutants increased cellular proliferation, resistance to apoptosis and migratory capacity. They induced gross morphological changes including cytoplasmic shrinkage, increased cellular protrusions and extensive cytoskeletal reorganization. The mutants also induced a modest increase in Akt phosphorylation. Further mechanistic studies will help determine the differential oncogenic potencies of these mutants, and resolve whether the structural constraints imposed by the mutations may have altered associations with downstream effectors.