細胞骨格で膜蛋白質とのERM蛋白質を介した相互作用の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09770072
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 米村 重信 京都大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60192811)
• Keywords: ERM / アクチン繊維 / 微絨毛 / CD43 / CD44 / ICAM-2 / 形態形成

Research Abstract

ERM蛋白質がin vitroで結合し、細胞内でも局在を共にする膜蛋白質(CD44,CD43,ICAM-2)の細胞質領域の共通の性質は、細胞膜直下の20-30アミノ酸の中に、塩基性アミノ酸のクラスターを持つことであることをこれまで示してきた。本年は、まず、免疫沈降法により、CD43とERM蛋白質との細胞内での結合を示した。さらに、塩基性アミノ酸クラスターの重要性を確かめるために、それらのクラスターを破壊した変異蛋白質の解析を行った。細胞膜貫通領域との境界より、数アミノ酸を隔てて存在する3個の連続した塩基性アミノ酸(CD44ならKKK、CD43ならKRR、ICAM-2ならRRR)に注目し、それらすべてを中性アミノ酸に置換した変異蛋白質を作製した。GST融合蛋白質として大腸菌に発現させた変異蛋白質は、in vitroでは、ERM蛋白質との結合能のほとんどが失われていた。また、細胞に変異蛋白質を発現させたときも、野生型であれば局在するはずの微絨毛から分散する傾向を強く示していた。以上のことから、少なくとも、3種類の膜蛋白質がERM蛋白質と直接結合し、唯一のERM蛋白質結合性膜蛋白質が存在するわけではないことがわかった。さらに、細胞膜直下の塩基性アミノ酸のクラスターがその結合に重要であることがわかった。細胞は、このような配列を有したそれぞれ機能の異なる色々な膜蛋白質を細胞膜とアクチン繊維との連結に利用し、微絨毛などの細胞表面の形態形成を行っているらしい。

Research Products

• [Publications] Tsukita,Sa.et al.: "ERM proteins:head-to-tail regulation of actin-plasma membrane interaction." Trends Biochem,Sci. 22. 53-59 (1997)
• [Publications] Tsukita,Sa.et al.: "ERM(ezrin/radixin/moesin)family:from cytoskeleton to signal transduction." Cuw.Opin.Cell Biol.9. 70-75 (1997)
• [Publications] Kondo.T.et al.: "ERM(Ezrin/Radixin/Moesin)-baded molecular mechanism of microvillar breakdown at an early stage of apoptosis." J.Cell Biol.139. 749-758 (1997)
• [Publications] Matsui,T.et al.: "Rho-kinase phosphorylates COOH-terminal threonines of Ezrin/Radixin/Moesin(ERM) proteins and regulates their head-to-tail association." J.Cell Biol.140. 647-657 (1998)
• [Publications] Yonemura,S.et al.: "Ezrin/Radixin/Moesin(ERM)proteins bind to a positively charged amino acid cluster in the juxta-membrane cytoplasmic domains of CD44,CD43,and ICAM-2." J.Cell Biol.140(in press). (1998)