CISファミリーによるJAKシグナルの制御機構と生理機能

• Project/Area Number: 10154202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 吉村 昭彦 久留米大学, 分子生命科学研究所, 教授 (90182815)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安川 秀雄 久留米大学, 分子生命科学研究所, 助手 (60289361) ; 大坪 素秋 久留米大学, 分子生命科学研究所, 助手 (10211799)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥30,000,000 (Direct Cost: ¥30,000,000); Fiscal Year 1999: ¥16,000,000 (Direct Cost: ¥16,000,000); Fiscal Year 1998: ¥14,000,000 (Direct Cost: ¥14,000,000)
• Keywords: チロシンキナーゼ / JAK / STAT / CIS / サイトカイン / ノックアウトマウス / EGF受容体 / c-Cbl / SH2ドメイン / シグナル伝達 / チロキシンギナーゼ / 細胞増殖

Research Abstract

造血因子やサイトカインの受容体はJAK型チロシンキナーゼが非共有結合によって会合しシグナルを細胞内に伝える。それらのシグナル伝達機構は近年著しい勢いで解明がすすめられているが、チロシンキナーゼの活性制御機構に関しては未知の領域が多い。我々はCIS3,JABがJAKに結合しJAKチロシンキナーゼを抑制する活性があることを明らかにした。本研究ではCIS3、JABによるノックアウトマウスを作成し生理機能の解明を行った。その結果(1)JABノックアウトマウスは正常に生まれてくるが生後3週間以内に全て死亡し、胸腺、脾臓の萎縮と肝臓での脂肪の蓄積および多くの組織で炎症様の単球の浸潤が見られた。これらの表現型の一部はIFNγトランスジェニックマウスに似ている。実際JAB-/-マウスとIFNγ-/-マウスのかけあわせによって症状が全く見られなくなった。またRag-/-マウスとのかけあわせによっても症状は消失した。したがってJAB-/-による個体の死はT細胞とインターフェロンγに依存することが示された。JABはT細胞においては活性化を抑え、非リンパ系細胞ではIFNγ感受性を決める分子である。(2)CIS3-/-ノックアウトは胎性致死であり、受精後12日以前は野生型と大きな形態の差はないが12.5-15日胚では全身での出血が見られた。また特に肝臓では構造が崩れており有核の胎児型赤血球で充満していた。胎児肝細胞をEPO存在下で培養すると野生型マウスにくらべてはるかに大きな前期赤芽球前駆胞コロニーが形成された。したがってCIS3は胎児造血幹細胞においてEPO/JAK2シグナルを負に調節する因子であることが示された。(3)さらにEGF受容体などのチロシンキナーゼを負に制御するc-CblがRINGフィンガードメインを介してユビキチンリガーゼE2と会合することを発見しチロシンキナーゼの新たな負の制御機構を提唱した。

Research Products

• [Publications] Marine JC,et al.: "SOCS3 Is Essential in the Regulation of Fetal Liver Erythropoiesis"Cell. 98・5. 617-627 (1999)
• [Publications] Marine JC,et al.: "SOCS1 Deficiency Causes a Lymphocyte-Dependent Perinatal Lethality"Cell. 98・5. 609-616 (1999)
• [Publications] Matsumoto A,et al.: "Suppression of STAT5 Functions in Liver,Mammary Glands,and T Cells in Cytokine-Inducible SH2-Containing Protein 1 Transgenic Mice"Mol.Cell.Biol.. 19・9. 6396-6407 (1999)
• [Publications] Yasukawa H,et al.: "The JAK-Binding Protein JAB inhibits Janus Tyrosine Kinase Activity Through Binding in the Activation Loop"EMBO J.. 18・5. 1309-1320 (1999)
• [Publications] Yokouchi M,et al.: "APS,an aduptor protein containing PH and SH2 domains,is associated with the PDGF receptor and c-Cbl and inhibits PDGF-induced mitogenesis"J.Biol.Chem.. 274・44. 31707-31712 (1999)
• [Publications] Sasaki A,et al.: "Cytokine-inducible SH2 protein-3(CIS3/SOCS3)inhibits Janus tyrosine kinese by binding through the N-terminal kinase inhibitory region as well as SH2 domain"Genes to Cells. 4・6. 339-351 (1999)
• [Publications] Yasukawa H.et al.: "The JAK-Binding Protein JAB Inhibits Janus Tyrosine Kinase Activity Through Binding in the Activation Loop." EMBO J.18,5. 1309-1320 (1999)
• [Publications] Helman D,et al.: "Cytokine-inducible SH2 protein(CIS3)and JAK2 binding protein(JAB)abolish prolactin receptor-mediated STAT5 singaling." FEBS lett.441,2. 287-291 (1998)
• [Publications] Verdier F,et al.: "Proteasomes regulate erythropoietin receptor and signal transducer and activator of transcription 5(STAT5)activation. Possible involvement of the ubiquitinated CIS protein." J.Biol.Chem.273,43. 28185-28190 (1998)
• [Publications] Okajima Y,et al.: "Insulin-like growth factor-I augments erythropoietin-induced proliferation through enhanced tyrosine phosphorylation of STAT5." J.Biol.Chem.273,36. 22877-22883 (1998)
• [Publications] Sakamoto H,et al.: "A Janus kinase inhibitor,JAB,is an interferon-γ-inducible gene and confers resistance to interferons." Blood. 92,5. 1668-1676 (1998)
• [Publications] Suzuki R,et al.: "CIS3 and JAB have different regulatory roles in interleukin-6 mediated. differentiation and STAT3 activation in M1 leukemia cells." Oncogene. 17,17. 2271-2278 (1998)