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癌治療を目指したCDK阻害蛋白質p27Kip1の分解抑制の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10558105
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機能生物化学
研究機関九州大学

研究代表者

北川 雅敏  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (50294971)

研究分担者 中山 敬一  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80291508)
畠山 鎮次  九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (70294973)
中山 啓子  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (60294972)
平井 愛山  千葉県立東金病院, 院長
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
1999年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1998年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワードp27^<Kip1> / ユビキチン化 / プロテアソーム / 肺がん / サイクリン依存性キナーゼ / サイクリン依存性キナーゼ阻害分子 / ユビキチン-プロテアソーム / 蛋白分解 / プロセッシング
研究概要

癌細胞の無限増殖能は細胞周期制御機構の破綻によるところが大きく、細胞周期のG1期からS期への進行を制御しているG1サイクリン依存性キナーゼ(G1-CDK)の異常な活性化がその原因のひとつである。G1-CDKの活性はその阻害タンパク質(CKI)によって制御されている。今回我々はCKIのひとつであるp27^<Kip1>の存在量を肺癌組織において検討した。非小細胞癌を調べた結果、adenocarcinomaおよびsquamus cell carcinomaのいずれも、正常肺組織に比べてp27^<Kip1>の存在量が低いことがわかった。さらにそれらの組織抽出液ではp27^<Kip1>の分解活性が優位に高いことを見い出した。他のグループからの結果を総合すると、ヒトの大腸癌、胃癌、乳癌や肺癌の悪性度とCKIであるp27^<Kip1>の分解活性が正の相関を示すと考えられる。そこで我々はp27^<Kip1>の分解メカニズムを解明することを目的に、分子生物学的、生化学的手法を用いて解析した。その結果、p27^<Kip1>の分解はユビキチンープロテアソーム系と限定分解というふたつの経路で実行されることを突き止めた。p27^<Kip1>のユビキチン化はSCF^<Skp2>というSCFユビキチンリガーゼが実行し、ユビキチン化されたp27^<Kip1>はプロテアソームによって分解される。一方でp27^<Kip1>はサイクリンと結合する領域内で限定分解され、失活することがわかった。いずれの分解機構もG1後期からS期にかけて活性が高く、細胞周期のS期への進行に寄与していると考えられる。今後は各種の癌においての分解がどちらのメカニズムに寄与しているかの解析を行うこと、および限定分解酵素の同定が急務である。さらにp27^<Kip1>分解阻害剤、分解抵抗性p27^<Kip1>の作成による遺伝子治療への応用が期待される。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Noguchi, Y.: "Newly synthesized Rho A, not Ra is isoprenylated and translocated to membrane coincident with progression of the G1 to Sphase of growth stimulatedral FRTL-5 cells"J. Bio. Chem.. 273. 3649-3653 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kwwana, H: "Role p27Kip1 and cyclin-dependent kinase 1 in the proliferation of non-small cell lung cancer."Am. J. Pathol.. 153. 505-513 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, T.: "Acyivation of cyclin-dependent kinase 2(Cdk2) in growth-stimulated rat astrocyles. Geranylgeranylated Rho small GTPase(s) are essential for the induction of cyclin E gene expression"J. Biol. Chem.. 273. 26772-26778 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, M: "Cell cycle regulation and differentiation in the human podocyte linage."Am. J. Pathol.. 153. 1511-1520 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamasaki, A.: "Accelerated neutrophil apoptosis in mice lacking A1-a, a subtype of the bcl-2-related A1 gene"J. Exp. Med. 188. 1985-1992 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, Y.: "Prb phosphorylation is regulated differentially by cyclin-dependent kinase (Cdk)2 and Cdk4 in retinoic acid-induced neuronal differentialtion of P19 cells"Brain Res..

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, M.,: "An F-box protein, FWD1, mediates ubiquitin-dependent proteolysis of b-catenin."EMBO J. 8. 2401-2410 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirane, M.: "Common pathway for the ubiquitination of 1kBa, ikBb, and ikBe mediated by the F-box protein FWD1"j. Biol. Chem.. 274. 28169-28174 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, S.: "Ubiquitin-dependent degradation of ikBa is mediated by a ubiquitin ligase Skp 1/Cul 1/F-box portein FWD1"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 11364-11369 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirane, M: "Down-regulation of p27 Kp1 by two mechanizms, ubiquitin-mediated degradation and site-specific cleavage."J. Biol. Chem.. 274. 13886-13893 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lorick, K: "RING fingers mediate ubiquitin-conjugating enzyme (E2) -dependent ubiquitination"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 11364-11369 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hattori, K.: "Molecular dissection of the interaactions among lkBa, FWD1 and Skp1 required for ubiquitin-mediated protelysis of 1kBa"J. Biol. Chem.

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi, Y., Nakamura, S., Yasuda, T., Kitagawa, M., Kohn, L. D., Saito, Y. and Hirai, A.: "Newly synthesized Pho A, not Ras is isoprenylated and translocated to membranes coincident with progression of the G1 to S phase of growth stimulated rat FRTL-5 cells"J. Biol. Chem.. 273. 3649-3653 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawana, H., Tamaru, J., Tanaka, T., Hirai, A., Saito, Y., Kitagawa, M., Mikita A., Harigaya, K. and Kuriyama, T.: "Role of p27Kip1 and cyclin-dependent kinase 2 in the proliferation of non-small cell lung cancer"Am. J. Pathol.. 153. 505-513 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, T., Tatsuno, I., Noguchi, Y., Uchida, D., Oeda, T., Narumiya, S., Yasuda, T., Higashi, H., Kitagawa, M., Nakayama, K.-I, Saito, Y. and Hirai., A.: "Activation of cyclin-dependent kinase 2 (Cdk2) in growth-stimulated rat astrocytes. Geranylgeranylated Rho small GTPase(s) are essential for the induction of cyclin E gene expression"J. Biol. Chem.. 273. 26772-26778 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, M., Nakayama, K.-I, Terada, Y., Hoshi, S. and Watanabe, T.: "Cell cycle regulation and differentiation in the human podocyte lineage"Am. J. Pathol.. 153. 1511-1520 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamasaki, A., Sendo, F., Nakayama, K., Ishida, N., Negishi, I., Nakayama, K,-I, and Hatakeyama, S.: "Accelerated neutrophil apoptosis in mice lacking A1-a, a sybtype of the bcl-2-related A1 gene"J. Exp. Med.. 188. 1985-1992 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, Y., Watanabe, T., Kitagawa, M., Taya, Y., Nakayama, K-I, Motoyama, N.: "pRb phosphorylation is regulated differentially by cyclin-dependent kinase (Cdk) 2 and Cdk4 in retinoic acid-induced neuronal differential of P19 cells"Brain Res.. 842. 342-350 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, M., Hatakeyatam, S., Shirane, M., Matsumoto, M., Ishida, N., Hattori, K., Nakamichi, I., Kikuchi, A., Nakayama, K.-I., and Nakayama, K.: "An F-box protein , FWD1, mediates ubiquitin-dependent proteolysis of β-catenin"EMBO J.. 18. 2401-2410 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirane, M., Harumiya, Y., Ishida, N., Hirai, A., Miyamoto, C., Hatakeyama, S., Nakayama, K-I., Kitagawa, M.: "Down-regulation of p27ィイD1Kip1ィエD1 by two mechanisms, ubiquitin-madeiated degradation and proteolytic processing"J. Biol. Chem.. 274. 13886-13893 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, S., Kitagawa, M., Nakayama, K., Shirane, M., Matsumoto, M., Hattori, K., Higashi, H., Nakano, H., Okumura, K., Onoe, K., Good, R. A., and Nakayama, K.-I.: "ubiquitin-dependent degradation of 1κBα is mediated by a ubiquitin ligase Skp1/Cul1.F-box protein FWD1"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 3856-3863 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirane, M., Hatakeyama, S., Hattori, K., Nakayama, K., and Nakayama, K.-I.: "Common pathway foe the ubiquitination of 1κBα, 1κBβ, and 1κBε mediated by the F-box protein FWD1"J. Biol. Chem.. 274. 28169-28174 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lorick, K. L., Jensen, J. P., Fang, S. Y., Ong, A. M. Hatameyama, S., Weissman, A. M.: "RING fingers mediate ubiquinitin-conjugating enzyme (E2)-dependent ubiquitination"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 11364-11369 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hattori, K., Hatakeyama, S., Shirane, M., Matsumoto, M., Nakayama, K.-I.: "Molecular dissection of the interactions among 1κBα, FWD1, and Skp1 required for ubiquitin-mediated proteolysis of 1κBα"J. Biol. Chem.. 274. 29641-29647 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa,M: "An F-box protein,FWD1,mediates ubiquitin-dependent proteolysis of β-catenin."EMBO J.. 8. 2401-2410 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shirane, M: "Common pathway for the ubiquitination of lκBα,lκBβ,and lκBε mediated by the F-box protein FWD1"J.Biol.Chem.. 274. 28169-28174 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hatakeyama,S: "Ubiquitin-dependent degradation of lκBα is mediated by a ubiquitin ligase Skp 1/Cul1/F-box protein FES1"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 3859-3863 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shirane, M: "Down-regulation of p27^<Kp1> by two mechanizms,ubiquitin-mediated degradation and site-specific cleavage."J.Biol.Chem.. 274. 13886-13893 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Lorick,K.: "RING fingers mediate ubiquitin-conjugating enzyme(E-2)-depemdemt ubiquitination."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 11364-11369 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hattori,K: "Molecular dissection of the interactions amonglκBα,FWD1,and Skp1 required for ubiquitin-mediated proteolysis of lκBα."J.Biol.Chem.. 274. 29641-29647 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Hatakeyama et al.: "Ubiquitin-dependent degradation of IκBα mediated by a ubiquitin ligase Skp1/Cullin/F-box protein FWD1" Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (in press).

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tanaka et al.: "Activation of Cyclin dependent kinase 2 (CDk2) in growth-stimulated rat astrocytes." J. Biol. Chem.273. 26772-26776 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T. Terano et al.: "Eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid inhibit vascular smooth muscle cell proliferation by inhibiting phosphorylation of Cdk2-cyclin E" Biochem. Biophys. Res. Commun. 252. 502-506 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kawana et al.: "Role of p27Kip1 and cyclin-dependent kinase 2 in proliferation of non-small cell lung cancer" Am. J. Pathol.153. 505-513 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M. Shirane et al.: "Down-regulation of p27^<Kip1> by two mechanizms, ubiquitin-mediated degradation and site-specific cleavage" J. Biol. Chem.(in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M. Kitagawa et al.: "An F-box protein FWD1 mediates ubiquitin-dependent ploteolysis of β-catenin." EMBOJ. (in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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