インテグリンを介する細胞接着シグナル制御と癌化細胞の生存性・浸潤能の解析

• Project/Area Number: 12218238
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka Bioscience Institute
• Principal Investigator: 橋本 茂 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第1研究部, 研究員 (50311303)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 邦明 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第1研究部, 研究員 (70311305) ; 矢野 元 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第1研究部, 研究員 (00284414) ; 真崎 雄一 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第1研究部, 研究員 (60311304) ; 八木 良平 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第1研究部, 研究員 (00321703)
• Project Period (FY): 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2000: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: パキシリン / インテグリン / Rho-family低分子量G蛋白質 / ARF-family低分子量G蛋白質 / 細胞運動 / 細胞接着 / PAK / アクチン細胞骨格

Research Abstract

細胞が運動する際、前方にfilopodiaとlamellipodiaが形成され、focal complexの形成を経て、細胞体の前方への移動に伴いインテグリンが集積したfocal adhesionが形成される。Rho-family低分子量G蛋白質の活性がこのような構造の形成や脱形成に深く関与していることは周知の通りである。また、最近、ARF-family低分子量G蛋白質がアクチン細胞骨格再構築に関与することも明らかにされている。ARF-family蛋白質は従来、主に細胞内での小胞輸送や膜輸送に関与することが示されていた分子である。
これまでに、インテグリン裏打ち蛋白質、パキシリンがゴルジ装置を含む核周辺部位にも局在していることを見い出していた。この局在がパキシリンのfilopodiaやlamellipodia構造への集積やインテグリン接着点形成過程に関連があると考え、生化学的/細胞生物学的解析を進めた。その結果、パキシリンが一連のARFGAP活性を持つ蛋白質と会合し、これらはパキシリンの核周辺局在とインテグリン接着点への集積、アクチン骨格構造制御、さらに、細胞運動性制御に関与することを明らかにした。
RacやCdc42の下流因子であるセリン/スレオニンリン酸化酵素PAK(p21-activated kinase)が、インテグリンシグナルや細胞骨格再構成に重要な役割を果たす事は良く知られている。調べた限りの幾つかの代表的な細胞接着斑蛋白質の中で、パキシリンのみが結合性を示した。PAKにはPIXやNck等、他に幾つかの結合蛋白質が知られているが、PAKとパキシリンとの結合はPAKとPIXやNckとの結合と競合的であった。さらに、パキシリンは不活性型及び、活性型PAKの両者に会合することができた。従って、パキシリンがPAKをfocal complexへアンカーする蛋白質であると考えられる。

Research Products

• [Publications] Mazaki,Y., et al.: "PAG1/KIAA0148, and ARFGAP protein, helps to regulate focal adhesion recruitment of paxillin and actin stress fiber formation."Mol.Biol.Cell.. (in press). (2001)
• [Publications] Hashimoto,S., et al.: "Interaction of paxillin with p21-activated kinase (PAK) Association of paxillin alpha with the kinase-inactive and the Cdc42-activated forms of PAK3."J.Biol.Chem.. 276・8. 6037-6045 (2001)
• [Publications] Nakamura,K., et al.: "Tyrosine phosphorylation of paxillin alpha is involved in temporospatial regulation of paxillin-containing focal adhesion formation and F-actin organization in motile cells."J.Biol.Chem.. 275・35. 27155-27164 (2000)
• [Publications] Yano,H., et al.: "Paxillin alpha and Crk-associated substrate exert opposing effects on cell migration and contact inhibition of growth through tyrosine phosphorylation."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 97・16. 9076-9081 (2000)
• [Publications] Kondo,A., et al.: "A new paxillin-binding protein, PAG3/Papalpha/KIAA0400, bearing an ADP-ribosylation factor GTPase-activating protein activity, is involved in paxillin recruitment to focal adhesions and cell migration."Mol.Biol.Cell.. 11・4. 1315-1327 (2000)