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Cdc37の天然変性領域によるシグナル伝達キナーゼ群の曖昧認識の分子機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaTarget recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number 24113714
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

宮田 愛彦  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (70209914)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
KeywordsCdc37 / Hsp90 / DYRK / 分子シャペロン / キナーゼ / ゲルダナマイシン / CK2 / 天然変性領域 / 天然変性タンパク質 / タンパク質リン酸化 / プロテインキナーゼ / タンパク質フォルディング
Research Abstract

Cdc37はHsp90のコシャペロンの一つで、Hsp90がさまざまなキナーゼと複合体を形成する際のキナーゼ認識を担う重要な構成要素である。これまでに、Cdc37のN末端に存在するキナーゼ認識領域のCK2によるリン酸化がキナーゼ認識に必須であることを明らかにした。アミノ酸配列の解析の結果等から、Cdc37のキナーゼ認識には認識部位の天然変性状態が重要な役割を果たすと考えられる。DYRKファミリータンパク質キナーゼはMAPキナーゼと類似のキナーゼドメインを持ち、ヒトを含む哺乳類ではDYRK1A, DYRK1B, DYRK2, DYRK3, DYRK4の5種類のメンバーから成る。今回、DYRKメンバーそれぞれの細胞内結合タンパク質の同定を行ない、DYRK1BおよびDYRK4がHsp90, Cdc37, Hsp70と特異的に結合することを新たに見出した。いずれの分子シャペロンも他のDYRKファミリーとは安定な複合体を形成しなかった。Hsp90阻害剤ゲルダナマイシンにより細胞を処理するとDYRK1BおよびDYRK4からHsp90・Cdc37が離脱した。この処理によりDYRK1B・DYRK4は細胞質にドット状のアグリゲートを形成し、最終的には細胞内レベルが低下したことから、Hsp90・Cdc37のシャペロン機能がこれらのキナーゼの細胞内凝集の阻害と安定性に必要であると示唆された。Cdc37と安定な複合体を形成しない野生型DYRK2の1アミノ酸置換によるキナーゼ不能変異体はCdc37・Hsp90と強く結合するようになった。以上の結果から、Cdc37の天然変性領域は互いに類似したキナーゼドメインのわずかな構造の違いを厳密に認識する事、また安定な複合体を形成せずにCdc37・Hsp90がクライアントキナーゼの構造形成に関与し得る事が明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] The therapeutic target Hsp90 and cancer hallmarks2013

    • Author(s)
      Miyata, Y., Nakamoto, H., and Neckers, L.
    • Journal Title

      Current Pharmaceutical Design

      Volume: 19 Issue: 3 Pages: 347-365

    • DOI

      10.2174/1381612811306030347

    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phosphorylation of CRN2 by CK2 regulates F-actin and Arp2/3 interaction and inhibits cell migration.2012

    • Author(s)
      Xavier CP, Rastetter RH, Blomacher M, Stumpf M, Himmel M, Morgan RO, Fernandez MP, Wang C, Osman A, Miyata Y, Gjerset RA, Eichinger L, Hofmann A, Linder S, Noegel AA, and Clemen CS.
    • Journal Title

      Science Report

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 241-254

    • DOI

      10.1038/srep00241

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic tyrosine phosphorylation modulates cycling of the Hsp90-p50Cdc37-Aha1 chaperone machine.2012

    • Author(s)
      Xu W, Mollapour M, Prodromou C, Wang S, Scroggins BT, Palchick Z, Beebe K, Siderius M, Lee MJ, Couvillon A, Trepel JB, Miyata Y, Matts R, and Neckers L.
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 47 Issue: 3 Pages: 434-443

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2012.05.015

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of the CK2 inhibitors CX-4945 and CX-5011 on drug-resistant cells.2012

    • Author(s)
      Zanin S, Borgo C, Girardi C, O'Brien SE, Miyata Y, Pinna LA, Donella-Deana A, and Ruzzene M.
    • Journal Title

      PLOS One

      Volume: 7 Issue: 11 Pages: e49193-e49193

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0049193

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タンパク質キナーゼDYRK群の細胞内結合タンパク質による特異的制御機構2012

    • Author(s)
      宮田愛彦、西田栄介
    • Organizer
      第85回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      博多
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional regulation of different DYRK family protein kinase members by distinctive cellular binding partners including Hsp90, Cdc37, and WDR68.2012

    • Author(s)
      Miyata Y, and Nishida E.
    • Organizer
      The 4th EMBO Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Nice, France
    • Year and Date
      2012-09-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional regulation of DYRK family protein kinases by cellular binding partners

    • Author(s)
      Miyata, Y., and Nishida, E.
    • Organizer
      7th International Conference on Protein Kinase CK2
    • Place of Presentation
      Lublin, Poland
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DYRKファミリーキナーゼの細胞内結合タンパク質による機能制御

    • Author(s)
      宮田愛彦、西田栄介
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会 ワークショップ 「キナーゼ・シグナルから生理機能へ」
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DYRKファミリーキナーゼとキナーゼシグナルを媒介するWDR68

    • Author(s)
      宮田愛彦
    • Organizer
      蛋白研セミナー 「キナーゼ・シグナリング研究の進展」
    • Place of Presentation
      大阪
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] The pivotal role of CK2 in the kinome-targeting Hsp90 chaperone machinery. “The Wiley-IUBMB Series on Biochemistry and Molecular Biology: Protein Kinase CK2”, ed. L.A.Pinna, pp.205-2382013

    • Author(s)
      Miyata, Y.
    • Total Pages
      460
    • Publisher
      Wiley-Blackwell Publishing (John Wiley & Sons, Inc., Publication)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] The pivotal role of CK2 in the kinome-targeting Hsp90 chaperone machinery. “The Wiley-IUBMB Series on Biochemistry and Molecular Biology: Protein Kinase CK2”, ed. L.A.Pinna2012

    • Author(s)
      Miyata Y.
    • Total Pages
      460
    • Publisher
      Wiley-Blackwell Publishing (John Wiley Sons, Inc., Publication)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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