細胞増殖制御における低分子量G蛋白質の機能と作用機構

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07273246
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 貝淵 弘三 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00169377)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中福 雅人 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (80202216)
• Keywords: 増殖 / 低分子量G蛋白質 / 標的蛋白質 / プロテインキナーゼ / フォスファターゼ

Research Abstract

低分子量G蛋白質のRasとRhoは細胞の増殖を制御しているが、その作用機構は不明であった。そこで、細胞増殖制御におけるRasとRhoの機能と作用機構を明らかにする目的で、RasとRhoの標的蛋白質の単離・同定を試みた。その結果、Rasの新規標的蛋白質としてAF-6とCanoeを同定した。AF-6とCanoeは共に細胞接着に関与するGLGFモチーフを持ち、細胞接着の制御に関与している可能性が高い。さらに、私共はPC12細胞ではAF-6は細胞間の接着部位に局在することを見出した。したがって、RasはAF-6を介して細胞の接着性を制御している可能性が高い。一方、Rhoの標的蛋白質としてプロテインキナーゼN(PKN)、新規プロテインキナーゼ(Rhoキナーゼ)、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定した。Rhoの下流にセレリン/スリオニンキナーゼとフォスファターゼが存在することが初めて明らかになった。また、Rhoがストレスファイバーの形成を促進することと、ストレスファイバーの形成にはミオシン軽鎖のリン酸化が重要であることがすでに報告されている。私共はRhoがRhoキナーゼを介してミオシンフォスターゼに作用することによりミオシン軽鎖のリン酸化を制御していることを明らかにした。これにより、Rhoによるストレスファイバーの形成機構が分子レベルで初めて明らかになった。
以上本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。

Research Products

• [Publications] Kuroda,S.: "Purification and characterization of REKS from xenopus eggs-Identification of REKS as a Ras-dependent mitogen-activated Kinase Kinase Kinase." J.Biol.Chem.270. 2460-2465 (1995)
• [Publications] Yamamoto,T.: "A novel GTPase-activating protein for R-ras,R-Ras GAP" J.Biol.Chem.270. 30557-30561 (1995)
• [Publications] Miyazaki,M.: "Rabphilin-3A binds to a Mr 115,000polypeptide in phosphatidylserine-and Ca^<2+>-dependent manner." Mol.Brain Res.28. 29-36 (1995)
• [Publications] Amano,M.: "Identification of a putative target for Rho as a serine-threonine Kinase protein Kinase N." Science. 271. 648-651 (1996)
• [Publications] Kuriyama,M.: "Identification of AF-6 and Canoe as putative targets for Ras." J.Biol.Cgem.271. 607-610 (1996)
• [Publications] Matsui,T.: "Rho-associated Kinase,a novel serine/threonine Kinase,as a putative target for small GTP-binding protein Rho." EMBO J.(in press).