シグナル伝達機構による細胞増殖制御

• Project/Area Number: 07273110
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute (1996-1997); Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology (1995)
• Principal Investigator: 稲垣 昌樹 愛知県がんセンター, 生化学部, 部長 (30183007)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 裕 愛媛大学, 工学部, 助教授 (40114722) ; 田村 眞理 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (20124604) ; 中島 茂 岐阜大学, 医学部, 助教授 (60188935) ; 菊池 九二三 (菊地 九二三) 北海道大学, 免疫学研究所, 教授 (20006117) ; 千田 和広 東京大学, 医科学研究所, 助手 (00192188) ; 尾崎 庄一郎 愛媛大学, 工学部・応用化学科, 教授 (80145060)
• Project Period (FY): 1995 – 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥108,000,000 (Direct Cost: ¥108,000,000); Fiscal Year 1997: ¥36,000,000 (Direct Cost: ¥36,000,000); Fiscal Year 1996: ¥36,000,000 (Direct Cost: ¥36,000,000); Fiscal Year 1995: ¥36,000,000 (Direct Cost: ¥36,000,000)
• Keywords: MAPKホスファターゼ / Crk / 膜リン脂質 / ストレス依存性シグナル伝達 / ホスファターゼ / キナーゼ / 細胞骨格リン酸化 / small GTP結合蛋白質Rho / 細胞増殖 / 細胞ガン化 / 細胞内シグナル伝達 / アダプター蛋白質 / リン酸化ペプチド抗体 / シグナル伝達機構 / フォスファターゼ / リン脂質 / 細胞骨格 / 細胞増殖抑制

Research Abstract

細胞の増殖と癌化の機構には、細胞内シグナル伝達のネットワークを構成するリン酸化酵素・脱リン酸化酵素・膜リン脂質・アダプター蛋白質等の分子群が重要な役割を担っている。これら分子群の細胞増殖・癌化に果たす役割を解析し、以下の諸点を明らかにした。1.細胞質分裂期の中間径フィラメントの嬢細胞への分配にsmall GTP結合蛋白質Rhoの標的分子の1つであるRhoキナーゼが必須であることを証明した(稲垣)。2.上皮細胞の分化に特異的なCキナーゼη分子種のゲノムを解析し、この遺伝子がマウス染色体12番長腕に位置することを明らかにした。またキナーゼATP結合部位エクソンを消失したマウス胚性幹細胞を得た(千田)。3.MAPKホスファターゼ(MKP)のmRNAレベル肝/肝癌系で解析した。MKP-2mRNAは、正常肝・再生肝・初代肝細胞では検出されず、原発肝癌および腹水肝癌で検出され、プログレッションとともに増大することがわかった。(菊池)4.ホスホリパーゼD(PLD)の活性化を抑制すると増殖刺激によるc-fos、c-junの発現が抑制されること、またアポトーシスに伴いPLD1のmRNAが著しく減少することを明らかにした。(中島)。5.PP2CはJNKシステムには影響を与えないが、p38システムを抑制すること、および、その作用点がp38を活性化するキナーゼであるMKK3やMKK6か、それらより上流にあることが判明した(田村)。6.細胞内情報伝達に関する不飽和脂肪酸を有する天然型ならびに類縁イノシトールリン脂質類、PI(45)P2、PI(3,4)P2、PI(3,4,5)P3の化学合成に成功した(渡辺)。7.アダプター型癌遺伝子産物Crkの主たるエフェクター分子C3Gが、Crkの発現により細胞膜へ移行し、酵素活性が上昇することを見出した。(松田)。8.ヒト・ミオシンホスファターゼ調節サブユニット(MYPT)の新規アイソフォームのクローニング、組織発現および遺伝子座の解析を行った。本分子は従来のMYPTとは異なり、心筋、脳特異的に発現しており、その遺伝子座は家族性拡張型および肥大型心筋症の原因と考えられる遺伝子と同じ領域に位置することが明らかとなった(中野)。

Research Products

• [Publications] Goto,H.,Kosako,H.,and Inagaki,M.et al: "Phosphorylation of vimentin by Rho-associated kinase at a unique amino-terminal site that is specifically phosphorylated during cytokinesis." J.Biol.Chem.(in press).
• [Publications] Inagaki,N.,Goto,H.,and Inagaki,M.et.al: "Spatial patterns of Ca^<2+> signals define the intracellular distribution of a signaling by Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II." J.Biol.Chem.272. 25195-25199 (1997)
• [Publications] Kosako,H.,Amano,M.,and Inagaki,M.et.al: "Phosphorylation of glial fibrillary acidic protein at the same sites by cleavage furrow kinase and Rho-associated kinase." J.Biol.Chem.272. 10333-10336 (1997)
• [Publications] Chida,K.,Nakada,T.,Otsuka,H.,Kuroki,T.,and Satoh,H.: "Assignment of protein kinase C η (Pkch) to mouse chromosome band 12qC3-D2 by in situ hybridization." Cytogenetics and Cell Genetics. (in press).
• [Publications] Yokoyama,A.,Karasaki,H.,and Kikuchi K.et.al: "The characteristic gene expressions of MAPK phosphatase 1 and 2 in hepatocarcinogenesis,rat ascites hepatoma cells and regenerating rat liver." Biochem.Biophys.Res.Commun.239・3. 746-751 (1997)
• [Publications] Ichiba,T.,Kuraishi,Y.,and Matsuda,M.et.al: "Enhancement of guanine-nucleotide exchange activity of C3G for Rap1 by the expression of Crk,CrkL,and Grb2." J.Biol.Chem.272. 22215-22220 (1997)
• [Publications] Inagaki,M.,Matsuoka,Y.,and Inagaki,N.et al.: "Dynamic property of intermediate filaments : Regulation by phosphorylation." BioEssays.18. 481-487 (1996)
• [Publications] Takai,T.,Ogawara,M.,and Inagaki,M.et al.: "Mitosis-specific phosphorylation of vimentin by protein kinase C coupled with reorganization of intracellular membranes." J.Cell Biol.133. 141-149 (1996)
• [Publications] Sekimata,M.,Tsujimura,K.,and Inagaki,M.et al.: "Detection of protein kinase activity specifically activated atmetaphase-anaphase transition." J.Cell Biol.132. 635-641 (1996)
• [Publications] Takebayashi,K.,chida,K.,and Nomura,S.et al.: "Recessive phenotype displayed by dominant negative MITF mutant is a result of impaired nuclear localization potential." Mol.Cell.Biol.16. 1203-1211 (1996)
• [Publications] Ohguchi,K.,Nakashima,S.,Banno,Y.and Nozawa,Y.: "Regulation of membrane-bound phospholipase D by protein kinase C in HL-60 cells. Synergistic action of small GTP-binding protein RhoA." J.Biol.Chem.271. 4366-4373 (1996)
• [Publications] Kikuchi,K.,Kitamura,K.,and Mizuno,Y.et.al: "Gene expressions and activities of protein phosphatases 1 α,2A,and 2C in hepatocarcinogenesis and regeneration after partial hepatectomy." Cancer Detection and Provention.21・1. 36-43 (1997)
• [Publications] Sasahara,Y.,Kobayashi,T., and Tamura.S.et al.: "Okadaic acid suppresses neural differentiation-dependent expression of the neurofilament-L gene in P19 embryonal carcinoma cells by posttranscriptional modification." J.Biol.Chem.271. 25950-25957 (1996)
• [Publications] Watanabe.Y.,Yamamoto,T.,and Ozaki,S.: "Regiospecific synthe 2,6-di-O-a-D-mannopyranosylphosphatidyl-D-myo-inositol." J.Org.Chem.61. 14-15 (1996)
• [Publications] Matsuda.M.,Ota,S.,and Kurata.T.et al.: "Interaction between the amino terminal SH3 domain of CRK and its natural target proteins." J.Biol.Chem.271. 14468-14472 (1996)
• [Publications] Kimura.K.,Ito.M.,and Kaibuchi.K.et al.: "Regulation of myosin phosphatase by Rho and Rho-associated kinase(Rho-kinase)." Science.273. 245-248 (1996)
• [Publications] Ogawara M. et al.: "Differential targeting of protein kinase C and CaM kinase II signalings to vimentin." J. Cell Biol.131. 1055-1066 (1995)
• [Publications] Sekimata M. et al.: "Detection of protein kinase activity specifically activated at metaphase-anaphase transition." J. Cell Biol.(in press). (1996)
• [Publications] Takai Y. et al.: "Mitosis-specific phosphorylation of vimentin by protein kinase C coupled with reorganization of intracellular membranes." J. Cell Biol.(in press). (1996)
• [Publications] Chida K. et al.: "Cholesterol sulfate, a second messenger for the η isoform of protein kinase C, inhibits promotional phase in mouse skin carcinogenesis." Cancer Res.55. 4865-4869 (1995)
• [Publications] Kitamura T. et al.: "Gene expressions of protein tyrosine phosphatases in regeneration rat liver and rat ascites hepatoma cells." Jap. J. Cancer. 86. 811-818 (1995)
• [Publications] Banno Y. et al.: "Endogenous cleavage of phospholipase β3 by agonistinduced calpain activation in human platelets." J. Biol. Chem.270. 4318-4323 (1995)
• [Publications] Kato S. et al.: "Molecular cloning and expression of mouse Mg^<2+>-dependent protein phosphatase β-4(Type 2Cβ-4)." Arch. Biochem. Biophys.318. 387-393 (1995)
• [Publications] Watanabe Y. et al.: "Synthesis of a phosphatidylinositol 3,4,5-Tris-phosphate." Tetrahedron Lett.35(in press). (1994)
• [Publications] Gotoh T. et al.: "Identification of Rap 1 as a target for Crk SH3-binding guanine nucleotide-releasing factor, C3G." Mol. Cell. Biol.15. 6746-6753 (1995)
• [Publications] Matsui T. et al.: "Rho-associated kinase, a novel serine/threonine kinase, as a putative target for the small GTP-binding protein Rho." EMBO J.(in press). (1996)