低分子量GTP結合蛋白質によるエフェクター活性制御の分子機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470034
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 片岡 徹 神戸大学, 医学部, 教授 (40144472)
• Keywords: ras癌遺伝子 / rap1癌抑制遺伝子 / ファルネシル化 / ホスホリパーゼC / アデニル酸シクラーゼ / シクラーゼ結合蛋白質 / raf癌遺伝子 / グアニンヌクレオチド交換促進因子

Research Abstract

1.Ras/Rap1の第二の結合部位であるRafシステインリッチ領域がRaf第二保存領域CR2によってマスクされており、CR2内Ser-259の燐酸化によって開放され、Ras/Rap1結合能力を獲得するという燐酸化による調節機構を示した。この結果に基づき、RasとRafの第一の結合→細胞膜移行→CR2燐酸化→第二の結合→活性化というRasによるRaf活性制御の分子機構を提唱した。
2.出芽酵母アデニル酸シクラーゼC末端領域とその結合蛋白質CAPとの複合体がファルネシル化されたRasの第二の結合部位であり、この第二の結合がRasによるアデニル酸シクラーゼの活性化に必須である事を遺伝学的・生化学的に証明した。標的蛋白質の活性化に於てRasの翻訳後修飾(ファルネシル化)が必須である分子機構が解明され、第二の結合の存在とその重要性が標的蛋白質の種類によらず普遍的である事が示唆された。
3.昨年度発見したRas/Rap1結合能力を有するヒトホスホリパーゼC,PLCεについて、Ras,Rap1との共発現による細胞質から各々細胞膜およびゴルジ装置への移送とホスホリパーゼC活性の活性化を示し、Ras/Rap1の標的蛋白質である事を証明した。PLCεは、CDC25類似ドメインにてRap1グアニンヌクレオチド交換促進活性を持ち、Rap1活性化を通じてシグナルを自己増幅する事を示した。
4.昨年度発見したヒト新規Rap1,2特異的グアニンヌクレオチド交換促進蛋白質(GEF)RA-GEF-1,2のうち、RA-GEF-1は、そのRAドメインにてRap1・GTPと結合してゴルジ装置へ移送され、そこに存在するRap1をそのGEFドメインにて活性化する自己活性化型のGEFである事を示した。一方、RA-GEF-2はRAドメインにてM-Ras・GTPと結合しRas/Rap1-GEF活性を有した。

Research Products

• [Publications] H.Sendoh et al.,: "Role of Raf-1 conserved region2 in regulation of Ras-dependent Raf-1 activation."Biochemical and Biophysical Research Commmunications. 271巻3号. 596-602 (2000)
• [Publications] M.Kiyono et al.,T.: "Stimulation of ras guanine nucleotide exchange activity of ras-GRF1/CDC25Mm upon tyrosine phosphorylation by the Cdc42-regulated kinase ACK1."Journal of Biological Chemistry. 275巻38号. 29788-29793 (2000)
• [Publications] C.Song et al.,: "Regulation of a novel human phospholipase C,PLCε,through membrane targeting by Ras."Journal of Biological Chemistry. 276巻4号. 2752-2757 (2001)
• [Publications] I.Oishi et al.,: "Critical role of Caenorhabditis elegans homologs of Cdsl(Chk2)-related kinases in meiotic recombination."Molecular and Cellular Biology. 21巻4号. 1329-1335 (2001)
• [Publications] 苅谷研一 et al.,: "Rasとエフェクターの相互作用機構"生化学. 72巻4号. 285-288 (2000)