2000 Fiscal Year Annual Research Report

Axinによるβ-cateninの分解機構の解析と癌遺伝子診断への応用

Research Project

Project/Area Number	10557013
Research Institution	HIROSHIMA UNIVERSITY
Principal Investigator	岸田昭世広島大学, 医学部, 助手 (50274064)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中田元巳住友電工, バイオメディカル研究部, 主査(研究職) 浅原利正広島大学, 医学部, 教授 (70175850) 菊池章広島大学, 医学部, 教授 (10204827)
Keywords	GSK-3β / Axin / β-catenin / APC / Idax / Dvl / Duplin / Axam
Research Abstract	APC(Adenomatous Polyposis Coli)遺伝子産物は大腸癌で変異が認められ、その変異によりβ-cateninの分解が抑制されるためにβ-cateninとTCFの複合体が形成されて、標的遺伝子の発現が起こることが癌化の一つの原因であると考えられている。私共が見出したGSK-3β結合蛋白質AxinとAxil(Axin like)は、GSK-3βによるβ-cateninのリン酸化と分解を促進することや、DvlはAxinのこの作用を抑制すること、AxinはGSK-3βのみならずAPCや、β-catenin、Dvl、蛋白質脱リン酸化酵素PP2Aなどと複合体を形成してWntシグナルを効率良く選択的に伝達する足場蛋白質として機能することを抑制することが明らかになった。今年度の本研究では、まずβ-cateninのリン酸化におけるAPCの役割を解析した。その結果、GSK-3βによるβ-cateninのリン酸化はAxinやAPCの存在下で著明に促進され、Axinに結合したGSK-3βがAPCを介してAxinと複合体を形成したβ-cateninを効率良くリン酸化することが明らかとなった。さらに、本年度は癌化におけるWntシグナル伝達経路の作用を解明するためにβ-catenin、Axin、Dvlに結合する新規結合蛋白質を検索同定し、その機能を解析した。新規β-catenin結合蛋白質Duplinはβ-cateninとTCFの複合体形成を阻害し、Wnt依存性のTCF転写活性促進を抑制した。新規Axin結合蛋白質AxamはAxinとDvlの結合を阻害し、大腸癌細胞SW480にAxamを導入した細胞では、細胞内β-cateninが著明に減少した。新規Dvl結合蛋白質IdaxはDvlのAxinに対する結合を阻害し、Wnt依存性の細胞内β-cateninの蓄積とTCF転写活性促進を抑制した。これら3種類の新規蛋白質は、いずれもWntシグナルを抑制すると考えらるので癌抑制遺伝子産物として機能する可能性が高いと考えられる。また、癌症例でAxinやAxilの変異が見出され、これらの遺伝子を用いた癌の遺伝子診断の実用化の可能性が高くなった。

Research Products

(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] Hino,S.: "Inhibition of Wnt signaling pathway by Idax, a novel Dvl-binding protein."Mol.Cell.Biol.. 21. 330-342 (2001)
[Publications] Itoh,T.: "Role of the ENTH Domain in Phosphatidylinositol-4, 5-Bisphosphate Binding and Endocytosis."Science. 291・5506. 1047-1051 (2001)
[Publications] Koshiba,S.: "Solution structure of the epsin N-terminal homology (ENTH) domain of human epsin."J.Struct.Funct.Genomics,. (in press). (2001)
[Publications] Yamamoto,H.: "Inhibition of the Wnt Signaling Pathway by the PR61 subunit of protein phosphatase 2A."J.Biol.Chem. (in press). (2001)
[Publications] Andoh,T.: "Yeast glycogen synthase kinase-3 is involved in the protein degradation in cooperation with Bul1, Bul2, and Rsp5."Mol.Cell.Biol.. 20・1. 6712-6720 (2000)
[Publications] Fukui,A.: "Effects of rat Axin domains on axis formation in Xenopus embryos."Develop.Growth Differ.. 42. 489-498 (2000)
[Publications] Hanada,N.: "NE-dlg, a mammalian homolog of Drosophila DLG tumor suppressor. induces growth suppression and impairment of cell adhesion : Possible involvement of down-regulation of β-catenin by NE-dlg exnression."Int.J.Cancer. 21・1. 480-488 (2000)
[Publications] Hinoi,T.: "Complex formation of Adenomatous polyposis coli and Axin facilitates glycogen synthase kinase-3β-dependent phosphorylation of β-catenin and downregulates β-catenin."J.Biol.Chem.. 275・44. 34399-34406 (2000)
[Publications] Ikeda,S.: "GSK-3β-dependent phosphorylation of adenomatous polyposis coli gene product can be modulated by β-catenin and protein phosphatase 2A complexed with Axin."Oncogne. 19. 308-318 (2000)
[Publications] Kadoya,T.: "Inhibition of Wnt signaling pathway by a novel Axin-binding protein."J.Biol.Chem.. 275・47. 37030-37037 (2000)
[Publications] Kariya,K.: "Regulation of Complex Formation of POB1/Epsin/Adaptor Complex 2 by Mitotic Phosphorylation."J.Biol.Chem.. 275. 18399-18406 (2000)
[Publications] Sakamoto,I.: "A novel β-catenin binding protein inhibits β-catenin-dependent Tcf activation and axis formation."J.Biol.Chem.. 275・42. 32871-32878 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

Axinによるβ-cateninの分解機構の解析と癌遺伝子診断への応用

Principal Investigator

岸田 昭世 広島大学, 医学部, 助手 (50274064)

Research Products

[Publications] Hino,S.: "Inhibition of Wnt signaling pathway by Idax, a novel Dvl-binding protein."Mol.Cell.Biol.. 21. 330-342 (2001)

[Publications] Itoh,T.: "Role of the ENTH Domain in Phosphatidylinositol-4, 5-Bisphosphate Binding and Endocytosis."Science. 291・5506. 1047-1051 (2001)

[Publications] Koshiba,S.: "Solution structure of the epsin N-terminal homology (ENTH) domain of human epsin."J.Struct.Funct.Genomics,. (in press). (2001)

[Publications] Yamamoto,H.: "Inhibition of the Wnt Signaling Pathway by the PR61 subunit of protein phosphatase 2A."J.Biol.Chem. (in press). (2001)

[Publications] Andoh,T.: "Yeast glycogen synthase kinase-3 is involved in the protein degradation in cooperation with Bul1, Bul2, and Rsp5."Mol.Cell.Biol.. 20・1. 6712-6720 (2000)

[Publications] Fukui,A.: "Effects of rat Axin domains on axis formation in Xenopus embryos."Develop.Growth Differ.. 42. 489-498 (2000)

[Publications] Hanada,N.: "NE-dlg, a mammalian homolog of Drosophila DLG tumor suppressor. induces growth suppression and impairment of cell adhesion : Possible involvement of down-regulation of β-catenin by NE-dlg exnression."Int.J.Cancer. 21・1. 480-488 (2000)

[Publications] Hinoi,T.: "Complex formation of Adenomatous polyposis coli and Axin facilitates glycogen synthase kinase-3β-dependent phosphorylation of β-catenin and downregulates β-catenin."J.Biol.Chem.. 275・44. 34399-34406 (2000)

[Publications] Ikeda,S.: "GSK-3β-dependent phosphorylation of adenomatous polyposis coli gene product can be modulated by β-catenin and protein phosphatase 2A complexed with Axin."Oncogne. 19. 308-318 (2000)

[Publications] Kadoya,T.: "Inhibition of Wnt signaling pathway by a novel Axin-binding protein."J.Biol.Chem.. 275・47. 37030-37037 (2000)

[Publications] Kariya,K.: "Regulation of Complex Formation of POB1/Epsin/Adaptor Complex 2 by Mitotic Phosphorylation."J.Biol.Chem.. 275. 18399-18406 (2000)

[Publications] Sakamoto,I.: "A novel β-catenin binding protein inhibits β-catenin-dependent Tcf activation and axis formation."J.Biol.Chem.. 275・42. 32871-32878 (2000)

岸田昭世広島大学, 医学部, 助手 (50274064)