formin相同蛋白質Fhosによる微小管-アクチン細胞骨格の動的制御機構

• Project/Area Number: 16790174
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 武谷 立 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (50335981)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: formin / アクチン / 微小管 / 中間径フィラメント

Research Abstract

本研究の目的は、Fhosの微小管細胞骨格との分子レベルでの関連性の解明、そしてFhosによる微小管-アクチン両細胞骨格の動的制御機構の解明であった。これらの目的に従ってFhos-細胞骨格構成成分の同定を試みたところ、驚いたことに我々はFhos2が細胞骨格の一つである中間径フィラメントと結合することを見出した。Fhos2は、我々が今回新規にクローニングしたFhosホモログであり、マウスには2種類のスプライス変異体が臓器特異的に存在していた。すなわち、心臓には主として長いアイソフォームであるFhos2L、腎臓および脳には主に短いアイソフォームであるFhos2Sが発現していた。これら2種類のアイソフォームの活性型変異体はFhos1と同様にアクチンストレスファイバーの形成を誘導することから、Fhos2がアクチンフィラメント形成蛋白質として機能していることが示唆された。ラット胎児心筋由来のH9c2(2-1)細胞を用いて生化学的解析を行ったところ、内因性のFhos2は中間径フィラメント画分に豊富に存在することがわかった。この結果と一致して、抗Fhos2抗体を用いたH9c2(2-1)細胞染色では、Fhos2はnestin中間径フィラメントと共局在していた。さらにラット胎児脳において、Fhos2はnestinを発現した神経上皮細胞に存在していた。このようにFhos2がアクチン形成能を有するだけでなく中間径フィラメントnestinとも関わっていることが明らかとなった。今回の研究結果により、formin相同蛋白質Fhosが中間径フィラメントを含めた細胞骨格の動的制御に関わる可能性が示唆され、このことは細胞骨格の統合的な制御機構の解明に貢献するものであると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Phagocytosis and killing of microorganisms (2006)
  • Author(s): Minakami R, Takeya R, Sumimoto H.
  • Journal Title: Tanpakushitsu Kakusan Koso 51(2) Pages: 109-117
• [Journal Article] Activation of the superoxide-producing phagocyte NADPH oxidase requires cooperation between the tandem SH3 domains of p47 phox in recognition of a polyproline type II helix and an adjacent alpha-helix of p22 phox (2006)
  • Author(s): Nobuhisa T, Takeya K, Ogura K, Ueno N, Kohda D, Inagaki F, Sumimoto H.
  • Journal Title: Biochem J (In press)
• [Journal Article] Regulation of superoxide-producing NADPH oxidases in nonphagocytic cells. (2006)
  • Author(s): Ryu Takeya, Noriko Ueno, Hideki Sumimoto
  • Journal Title: Methods Enzymol. 51(2) Pages: 456-468
• [Journal Article] Fhos2, a novel formin-related actin-organizing protein, probably associates with the nestin intermediate filament. (2005)
  • Author(s): Kanaya H, Takeya R, Takeuchi K, Watanabe N, Jing N, Sumimoto H
  • Journal Title: Genes Cells 10(7) Pages: 665-678
• [Journal Article] The NADPH oxidase Nox3 constitutively produces superoxide in a p22phox-dependent manner : its regulation by oxidase organizers and activators. (2005)
  • Author(s): Ueno N, Takeya R, Miyano K, Kikuchi H, Sumimoto H.
  • Journal Title: J Biol Chem 280(24) Pages: 23328-23339
• [Journal Article] Isoform-specific membrane targeting mechanism of Rac during Fc gamma R-mediated phagocytosis : positive charge-dependent and independent targeting mechanism of Rac to the phagosome. (2005)
  • Author(s): Ueyama T, Eto M, Kami K, Tatsuno T, Kobayashi T, Shirai Y, Lennartz MR, Takeya R, Sumimoto H, Saito N.
  • Journal Title: J Immunol 175(4) Pages: 2381-2390
• [Journal Article] Molecular composition and regulation of the Nox family NAD(P)H oxiaases. (2005)
  • Author(s): Sumimoto H, Miyano K, Takeya R.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 338(1) Pages: 677-686
• [Journal Article] A region C-terminal to the proline-rich core of p47phox regulates activation of the phagocyte NADPH oxidase by interacting with the C-terminal SH3 domain of p67phox. (2005)
  • Author(s): Mizuki K, Takeya R, Kuribayashi F, Nobuhisa I, Kohda D, Nunoi H, Takeshige K, Sumimoto H.
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys 444(2) Pages: 185-194
• [Journal Article] The superoxide-producing NAD(P)H oxidase Nox4 in the nucleus of human vascular endothelial cells. (2005)
  • Author(s): Kuroda J, Nakagawa K, Yamasaki T, Nakamura K, Takeya R, Kuribayashi F, Imajoh-Ohmi S, Igarashi K, Shibata Y, Sueishi K, Sumimoto H.
  • Journal Title: Genes Cells 10(12) Pages: 1139-1151
• [Journal Article] NMR Solution Structure of the Tandem Src Homology 3 Domains of p47phox Complexed with a p22phox-derived Proline-rich Peptide (2005)
  • Author(s): Ogura K, Mobuhisa T, Yuzawa S, Takeya R, Torikai S, Saikawa K, Sumimoto H, Inagaki F.
  • Journal Title: J Biol Chem 281(6) Pages: 3660-3668
• [Journal Article] PDIP38 Associates with Proteins Constituting the Mitochondrial DNA Nucleoid. (2005)
  • Author(s): Cheng X, Kanki T, Fukuoh A, Ohgaki K, Takeya R, Aoki Y, Hamasaki N, Kang D.
  • Journal Title: J Biochem (Tokyo) 138(8) Pages: 673-678
  • NAID: 10017348696
• [Journal Article] Structure of a cell polarity regulator, a complex between aPKC and Par6 PB1 domains. (2005)
  • Author(s): Hirano Y et al.
  • Journal Title: J Biol Chem. (In press)
• [Journal Article] On the mechanism of cell lysis by deformation. (2005)
  • Author(s): Takamatsu H et al.
  • Journal Title: J Biomech. 38(1) Pages: 117-124
• [Journal Article] Helicobacter pylori lipopolysaccharide activates Rac1 and transcription of NADPH oxidase Nox1 and its organizer NOXO1 in guinea pig gastric mucosal cells (2005)
  • Author(s): Kawahara T et al.
  • Journal Title: Am J Physiol Cell Physiol 288(2)
• [Journal Article] Molecular mechanism underlying activation of superoxide-producing NADPH oxidases : roles for their regulatory proteins. (2004)
  • Author(s): Sumimoto H et al.
  • Journal Title: Jpn J Infect Dis. 57(5)
• [Journal Article] Identification of a novel type 1 diabetes susceptibility gene, T-bet. (2004)
  • Author(s): Sasaki Y et al.
  • Journal Title: Hum Genet. 115(3) Pages: 177-184