p53のリン酸化による活性調節機構の解析

• Project/Area Number: 10044336
• Research Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: Joint Research
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• Principal Investigator: 田矢 洋一 国立がんセンター, 研究所生物学部, 室長 (60133641)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): PRIVES Carol コロンビア大学, 生物科学部, 教授
• Project Period (FY): 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 1998: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: p53 / リン酸化 / ATR / ATM / MDM2 / アセチル化

Research Abstract

Carol Prives教授とのこの共同研究のために、先ず、p53上の推定されるリン酸化部位(約13カ所)を特異的に認識する抗体をほぼすべて作製した。C末端側の2カ所のアセチル化部位に対する抗体も作製した。
p53は普通の細胞ではごく微量しか存在しないけれども、ガンマ線や化学発癌物質などでDNAにダメージを受けると増加してきて、転写活性化能ももつようになる。その際、mRNAは増加しない。そのメカニズムはすでに前年度の共同研究で明らかにしていた。即ち、DNAダメージによってp53のN末端から15番目にあるセリン残基のリン酸化が誘導されて、MDM2蛋白質がp53に結合しなくなり、その結果、安定化されて、転写活性化能も高まることを明らかにした。
今年度は、その研究をさらに発展させ、Ataxia telangiectaciaの原因遺伝子であるATM蛋白質がプロテインキナーゼの活性をもち、しかも、p53のSer15を直接にリン酸化することを証明した。ATMのファミリーであるATRについても同様のことを見い出した。
さらには、N末端側のSer15,20,33がin vivoでリン酸化されるためには、C末端側にあるテトラマー形成ドメインが必要であることを見つけた。

Research Products

• [Publications] Banin,S.et al.: "Enhanced phosphorylation of p53 by ATM in response to DNA demage." Science. 281. 1674-1677 (1998)
• [Publications] Canman,C.E.et al.: "Activation of the ATM kinae by ionizing radiation and phosphorvlation of p53." Science. 281. 1677-1679 (1998)
• [Publications] Khanna,K.K.et al.: "ATM associate with and phosphorylates p53 : mapping the region of interaction." Nature Genet.20. 398-4* (1998)
• [Publications] Lu,H.et al.: "Ultraviolet radiation, but not gamma radiation or etoposide-induced DNA damage, results in the phosphorylation of the murine p53 protein at serine-389" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 6399-6402 (1998)
• [Publications] Tibbetts,R.S.et al.: "ATR is a DNA damage-responsive protein kinase that phosphorylates the p53 tumor suppressor protein." Genes & Dev.13. 152-157 (1999)
• [Publications] Adams,P.D.et al.: "The retinoblastoma protein contains a C-terminal motif that targets it for phosphorylation by cyclin/cdk2 complexes." Mol.Cell.Biol.19. 1068-1080 (1999)
• [Publications] Cuddihy,A.R.et al.: "The interferon-inducible protein kinase PKR mediates the transcriptional activation of the tumor suppressor p53." Mol.Cell.Biol.19. 2475-2484 (1999)
• [Publications] Nakagawa,K.et al.: "Requirement of ATM in the phosphorylation of the human p53 protein at serine 15." Mol.Cell.Biol.19. 2828-2834 (1999)
• [Publications] Brugarolas,J.et al.: "Inhibition of cyclin-dependent kinase 2 by p21 is necessary for retinoblastoma protein-mediated G1 arrest after g-irradiation." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 1002-1007 (1999)
• [Publications] Shieh,S.-Y.et al.: "DNA demage-inducible phosphorylation at N-terminal sites including a novel site, serine 20, requiresoligomerization of p53." EMBO J.(in press). (1999)
• [Publications] Nagata,Y.et al.: "The stabilization mechanism of mutant-type p53 by impaired ubiquitination : the loss of wild-type p53 function and the hsp90 association" Oncogene. (in press). (1999)