プロテインキナーゼC関連遺伝子群の産物の同定とその生理機能の解析

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454164
• Research Institution: YOKOHAMA CITY UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE
• Principal Investigator: 大野 茂男 横浜市立大学, 医学部, 教授 (10142027)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 恵子 横浜市立大学, 医学部, 助手 (90221803) ; 平井 秀一 横浜市立大学, 医学部, 助手 (80228759)
• Keywords: プロテインキナーゼC / PKC関連酵素 / ホルボールエステル / 転写活性化 / キナーゼ / ジアシルグリセロール

Research Abstract

PKC関連遺伝子産物aPKCζ及び今回新たに単離したaPKCλについて、COS細胞を用いたcDNAの発現系により、産物の生化学的な同定を行なった。その結果、両者は他のPKC分子群cPKC、nPKCとは大きく異なりフォルボールエステルを結合せず、またキナーゼ活性もフォルボールエステルやジアシルグリセロールにより活性化されなかった。すなわち、aPKCは構造上の類似性はあるものの、生化学的にはいわゆるPKCではないことが判明した。
次に、このaPKC群の生理的な機能を知るために、細胞レベルでその高発現の効果を検討した結果、これが種々の遺伝子転写シス因子を介した転写活性化応答経路に関わっていることが明かとなった。例えばcPKC、nPKC群の共通の標的であるTRE(TPA response element)はaPKC群の標的でもあった。すなわち、aPKCはcPKC、nPKCとは異なった活性化様式で活性化されるにも関わらず、共通の標的を持つことが示された。
更に、aPKCが生理的にどのような過程で活性化されるのかを上記の系を用いて調べた。その結果、線維芽細胞3Y1ではチロシンキナーゼ型受容体の活性化にともないaPKCが活性化することが明かとなった。
以上の結果は、aPKCがcPKCやnPKCとはまた異なったシグナル経路を構成していることを始めて示したものである。更にこの経路がチロシンキナーゼの下流につながる全く新しいシグナル経路であり、種々の遺伝子の転写活性化に関わっていることも示している。チロシンキナーゼの活性化がどのようにしてaPKCに伝わるか、更にこの経路が細胞の増殖分化にどのように関わっているのかという事が次の大きな課題である。

Research Products

• [Publications] Hata,A.,Akita,Y.,Suzuki,S.and Ohno,S.: "Functional divergence of protein kinase C(PKC)family members;PKCγ differs from PKC α,βII,and nPKC ε in its competence to mediate 12-O-tetradecanoyl phorbol 13-acetate(TPA)-responsive transcriptional activation through a TPA-response element." J.Biol.Chem.
• [Publications] Osada,S.,Hashimoto,Y.,Nomura.,S,Konnno.,Y.,Chida,K.,Tajima,O.,Kubo,K.,Akomoto,K.,Koizumo,H.,Kitamura,Y.,Suzuki,K.,Ohno.,S.and Kuroki,T.: "Predominant expression of novel protein kinase C η,aCa2+-independent isoform of protein kinase C in epithelial tissues,in association with epithlial differentiation." Cell Growth & Differentiation.
• [Publications] Kim,H-M.,Hirota,S.,Onoue,H.,Hirata,T.,Suzuki,K.,Ohno,S.,Kuroki,T.,Kitamura,Y.and Nomura,S.: "Localization and development expression of a novel protein kinase C δ gene." Developmental Brain Research.
• [Publications] Osada,S.,Mizuno,K.,Saido,T.C.,Suzuki,K.,and Ohno,S.: "A new member of the protein kinase C family,nPKCθ,predominantly expressed in skeletal muscle." Molec.Cell.Biol.12. 3930-3938 (1992)
• [Publications] Maizels,E.T.,Miller,J.B.,Cutler Jr.,R.E.,Jackiw,V.,Camey,E.M.,Mizuno,K,.Ohno,S.,and Hunzicker-Dunn,M.: "Estrogen modulates Ca2+-independent lipid-stimulated kinase in the rabbit corpus leteum of pseudopregnancy.Identification of lureal estrogen-modulated lipid-stimulated kinase as δ-C-kinase." J.Biol.Chem.267. 17061-17068 (1992)
• [Publications] Gruber,J.R.,Ohno,S.,and Niles,R.M.: "Increased expression of PKC α plays a key role in retinoic acid induced melanoma differentiation." J.Biol.Chem.267. 13356-13360 (1992)
• [Publications] Hata,A.,Ohno,S.,and Suzuki,K.: "Transcriptional activation of the gene for the large subunit of human m-calpain by 12-o-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate." FEBS Letters. 304. 241-244 (1992)
• [Publications] Niino,Y.,Ohno,S.and Suzuki,K.: "Positive and negative regulation of the transcription of the human protein Kinase C β gene." J.Biol.Chem.267. 6158-6163 (1992)
• [Publications] Saido,T.C.,Mizuno,K.,Konno,Y.,Osada,S.,Ohno,S.and Suzuki,K.: "Purification and characterization of protein Kinase C ε(nPKC ε)from rabbit brain." Biochemistry. 31. 482-490 (1992)
• [Publications] 水野 恵子、大野 茂男: "プロテインキナーゼCアイソザイムの同定" 実験医学. 11(3). 163-169 (1993)
• [Publications] Ohno,S.: "Diversity and specificity of multiple protein kinase C." Progress in Endocrinology,Parthenon Press.,
• [Publications] 大野 茂男: "C-キナーゼとシグナル伝達" 腎臓学 Key Notes,東京医学社, 2 (1992)