P450、発現を誘導する薬物受容体の細胞内存在様式

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02217218
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 矢原 一郎 (財)東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物学研究部門, 部長 (60109957)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮田 愛彦 (財)東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物学研究部門, 研究員 (70209914)
• Keywords: ダイオキシン受容体 / グルココルチコイド受容体 / ストレス蛋白質 / アクチン / カルモデュリン / カルシウムイオン / 核内移行 / 遺伝子発現

Research Abstract

ダイオキシン受容体は細胞質に存在する時、ストレス蛋白質HSP90と複合体を形成している。リガンド(例えばTCDD)が細胞に浸入すると、受容体に結合するが、それによって複合体は解離する。TCDDとダイオシン受容体は核内に移行し、特定のエレメントを持つプロモ-タ-領域に結合し、その遺伝子発現を制御する。この機構を追及するために、高比活性の放射標識化合物が市販されている(リガンドとして利用可能な)グルココルチコイドと同受容体(以下GRと略す)をモデル系として次の研究を行った。
1)モリブデン酸によって安定化された8SーGR(HSP90を含む)は重合アクチンと共沈澱する。一方、高塩濃度下にHSP90からフリ-になった4SーGRは重合アクチンと共沈澱しなかった。
2)8SーGRの重合アクチンへの結合は多量のHSP90によって阻害された。また、放射標識したリガンドを結合した8SーGRにHSP90を適当量加えると、加えたHSP90の量に比例して8SーGRの重合アクチンへの結合が減少した。
3)8SーGRの重合アクチンへの結合は、トロポミオシンあるいはカルシウム・カルモデュリンによって阻害された。
これらの結は8SーGRがその構成要素であるHSP90を介して重合アクチンに結合することを示している。
この研究によって次の解答が与えられた。GRは本来核移行シグナルを持つので核に移動するはずだが細胞算に分布する。これは8SーGRが細胞質のアクチン繊維に結合するためと考えられ、リガンドが8SーGRに結合すると、GRがHSP90から離れ(つまりアクチンからも離れ)核移行するのである。ダイオキシン受容体についても、まったく同じ機構が働いていると考えられる。

Research Products

• [Publications] N.Yonezawa et al.: "Inhibition of the interaction of cofilin,destrin,and deoxyriboーnuclease I with actin by phosphoinositides." Journal of Biological Chenistry. 265. 8382-8386 (1990)
• [Publications] M.Takahashi et al.: "Molecular bssis for determining the sensitivity of eucaryotes to the antimitotic drug rhizoxin." Molecular General Genetics. 222. 169-175 (1990)
• [Publications] S.Koyasu et al.: "The expression of ILー2R alphaーchain is enhanced by activation of adenylate cyclase in large granular lymphocytes and natural killer cells." Journal of Immunology. 146. 233-238 (1991)
• [Publications] S.Yonehara et al.: "Identification of a cell surface 105kd protein (Aicー2 antigen) which binds interleukin 3." International Immunology. 2. 143-150 (1990)
• [Publications] K.Moriyama et al.: "Destrin,a mammalian actinーedpolymerizing protein,is closely related to cofilinーーCloning and expression of porcine brain destrin cDNA" Journal of Biological Chemistry. 265. 5768-5773 (1990)
• [Publications] Y.Miyata & I.Yahara: "Cytoplasmic 8Sーglucocorticoid receptor ibinds actin filaments through the HSP90 moiety." Journal of Biological Chemistry. 266. (1991)
• [Publications] I.Yahara et al.: "Heat Shock (分担執筆;HSP90,a carrier of key proteins that regulate cell function." SpringerーVerlag,Heidelberg, (1991)
• [Publications] S.Natori and I.Yahara: "Mycotoxins(分担執筆;Cytochalasins)" CRC Press,Inc., (1991)