酵母を利用したがん関連遺伝子の機能解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06283211
• 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)
• Keywords: シグナル伝達 / MAPキナーゼ / TGF-β / IL-1

Research Abstract

TGF-βスーパーファミリーは、高等真核生物の増殖、発生及び分化において重要な役割を果たしている。
TGF-βによる細胞内シグナル伝達経路を制御する因子として、Smadsを介した経路とTAKlキナーゼを介したMAPキナーゼ(MAPK)カスケードが同定されているが、TAKlの経路とSmadがどのような関係にあるかは明らかでなかった。我々は、(1)TGF-βがTAKlを介して、MAPKの一つであるp38を活性化し、転写因子のATF2をリン酸化すること、(2)ATF2はTGF-β刺激に依存して、Smad3/Smad4と結合すること、(3)このATF2-Smad3/4複合体は、TGF-βによって転写が活性化されるPAI-1のpromoter DNAに結合すること、を見いだした。これらの結果から、TGF一βによる転写の上昇は、TAKl-p38MAPKカスケードを介して活性化されたATF2と、TGF一βレセプターによって直接活性化され核内に移行したSmadとが相互作用することにより、制御されていると考えられる。
TAKlはTGF-βのみならず、様々なサイト力インやストレス刺激によっても活性化される。それらの刺激の中で、インターロイキン1(IL-1)のシグナル伝達系におけるTAKlの働きが明らかとなった。IL-1は,細胞膜上のレセプターから細胞内シグナル伝達系を経て,2種類の転写因子(AP-1とNF-kB)を活性化し、炎症反応に関係する遺伝子の発現を誘導する。AP-1はMAPK力スケードによって活性化され、一方NF-kBはNF-kB-inducing kinase(NIK)とIkBkinase(IKK)から構成されるキナーゼカスケードによって活性化される。これらのキナーゼヵスケードは、いずれもIL-1レセプター複合体のアダプター分子であるTRAF6の下流で働く。しかし、TRAF6とこれらのキナーゼカスケードをつなぐ機構は明らかではなかった。我々は、(1)endogenousのTAKlは、IL-1依存的にTRAF6との結合と活性化が起こること、(2)活性型TAKlはJNKとNF-kB両方を活性化できること、(3)dominant negative型のTAKlは、IL-1刺激によるJNKとNF-kBの活性化を両方とも阻害すること、(4)TAKlがNIKのリン酸化し、NIKを介してIKKを活性化することを見いだした。これらの結果から、TAKlはIL-1シグナル伝達系においてTRAF6の下流で、MAPKKKとしてJNKMAPKカスケード活性化する役割と、NIK-IKKキナーゼカスケードを活性化する2つの役割を果たしていると考えられる。

Research Products

• [Publications] M.Kurokawa: "The oncoprotein Evi-1 represses TGF-β signalling by inhibiting Smad3" Nature. 394. 92-96 (1998)
• [Publications] J.N-Tsojz: "The kinase TAKI canactivate the NIK-1kB as well as the MAP kinase cascade in the interleakin-1 signalling pathway" Nature. In press. (1999)