ROCOキナーゼファミリーLRRK1による細胞質分裂制御機構

• Project Area: Cell Proliferation Control
• Project/Area Number: 22019015
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 松本 邦弘 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70116375)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥5,700,000 (Direct Cost: ¥5,700,000); Fiscal Year 2011: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2010: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: LRRK1 / PLK1 / 紡錘体配向 / 中心体 / キナーゼ / 細胞質分列 / 細胞周期制 / スピンドル / セントロゾーム

Research Abstract

申請者らのグループは、MAPキナーゼ(MAPK)を中心としたシグナル伝達機構の解析を行って来た。これらのシグナル伝達経路は細胞機能の様々な局面で重要な役割を果たしている。最近我々は、MAPKKK様キナーゼドメインを持つROCOキナーゼファミリーLRRK1が、細胞分裂期に重要な役割を果たすことを見いだした。siRNAを用いて内在性LRRK1をノックダウンすると、細胞質分裂異常及びM期紡錘体の配向異常が生じる。そこでLRRK1による紡錘体配向制御の作用機序を検討したところ、LRRK1はM期キナーゼPLK1(Polo-like kinase 1)と相互作用し機能していることが明らかとなった。LRRK1はPLK1のPolo-boxドメインを介してPLK1と結合し、PLK1によってリン酸化される。我々は、PLK1によるLRRK1のリン酸化部位を同定し、この部位に対する変異体を用いた解析を行なった。その結果、PLK1によるLRRK1のリン酸化は紡錘体配向制御に必須であることを明らかにした。さらに、PLK1によってリン酸化されたLRRK_1は中心体に強く局在し、M期中心体成熟に重要であることを明らかにした。M期中心体成熟は、主に星状体微小管の形成に重要であることが知られている。星状体微小管は中心体から細胞膜へと伸び、細胞膜と相互作用することで"pulling force"を生じ、紡錘体の配向及び細胞内での位置決めに機能している。我々の研究から、LRRK1はPLK1とともにM期中心体成熟及び星状体微小管形成の制御に機能し、その結果、紡錘体配向を制御していることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] EGFR-dependent phosphorylation of leucine-rich repeat kinase LRRK1 is important for proper endosomal trafficking of EGFR (2012)
  • Author(s): Kouki Ishikawa, Atsuki Nara, Kunihiro Matsumoto, Hiroshi Hanafusa
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell Volume: 7 Issue: 7 Pages: 1294-1306
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-09-0780
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Leucine-rich repeat kinase LRRK1 regulates endosomal trafficking of the EGF receptor (2011)
  • Author(s): Hanafusa, H., Ishikawa, K., Kedashiro, S., Saigo, K., Iemura, S., 4 Natsume, T., Komada, M., Shibuya, H., Nara, A., and Matsumoto, K
  • Journal Title: Nature Commun Volume: 2 Issue: 1 Pages: 158-158
  • DOI: 10.1038/ncomms1161
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Homo-dimerization of Nemo-like kinase is essential for activation and nuclear localization (2011)
  • Author(s): Ishitani, S., Inaba, K., Matsumoto, K., and Ishitani, T
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 22 Issue: 2 Pages: 266-277
  • DOI: 10.1091/mbc.e10-07-0605
  • NAID: 120004979399
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Leucine-rich repeat kinase LRRK1 regulates endosomal trafficking of the EGF receptor. (2011)
  • Author(s): Hanafusa, H., Ishikawa, K., Kedashiro, S., Saigo, K., Iemura, S., Natsume, T., Komada, M., Shibuya, H., Nara, A., Matsumoto, K.
  • Journal Title: Nature Commun. Volume: 2 Pages: 158-158
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TAK1 signaling maintains intestinal integrity by preventing accumulation of reactive oxygen species in the intestinal epithelium. (2010)
  • Author(s): Kajino-Sakamoto, R., Omori, E., Nighot, P.K., Blikslager, A.T., Matsumoto, K., Ninomiya-Tsuji, J.
  • Journal Title: J.Immunol. Volume: 185 Pages: 4729-4737
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The ERK MAPK pathway regulates longevity through SKN-1 and insulin-like signaling in C.elegans. (2010)
  • Author(s): Okuyama, T., Inoue, H., Ookuma, S., Satoh, T., Kano, K., Honjoh, S., Hisamoto, N., Matsumoto, K., Nishida, E.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 285 Pages: 30274-30281
  • Peer Reviewed
• [Presentation] PLK-LRRK1経路によるM期紡錘体配向の制御機構 (2011)
  • Author(s): 花房洋
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] LRRK1はM期における中心体成熟に必要である (2010)
  • Author(s): 手塚基弘、花房洋、松本邦弘
  • Organizer: 第62回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2010-06-19