線虫とヒトに共通の新規Ras,Rap1Aエフェクター候補の機能解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670122
• Research Institution: School of Medicine, University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 苅谷 研一 琉球大学, 医学部, 教授 (40263371)
• Keywords: 線虫C.elegans / Ras / Rap1A / phospholipase C / GDP / GTP exchange factor / 遺伝子ノックアウト

Research Abstract

線虫C.elegansからRas、Rap1に結合する新規phospholipase C(Ce-PLC-ε)と新規GDP/GTP exchange factor(Ce-RA-GEF)を見い出し、そのヒトホモログ(Hs-PLC-ε、Hs-RA-GEF-I、Hs-RA-GEF-II)のクローニングと機能解析、線虫分子の遺伝学的解析を行っている。
1.Hs-PLC-εの制御機構:Rasのdominant active変異体との共発現のみならず、細胞増殖因子(EGF)刺激によってもHs-PLC-εが細胞質から細胞膜へ移行することを明らかにした。この細胞膜移行は、Rasのdominant negative変異体により阻害された。従って、EGF刺激はRasの活性化によりHs-PLC-εを細胞膜へ移行させると考えられる。細胞膜にはHs-PLC-εの基質(PIP2)が存在するので、Rasとの結合による細胞膜移行そのものがHs-PLC-ε制御機構の本態である可能性が高い。これを検証するため、PIP2を含むリポソームに翻訳後脂質修飾を受けたRasを取り込ませ、Hs-PLC-εを加えてPIP2の加水分解を測定した。その結果、リポソームにGTP型Rasが存在する時はPIP2の加水分解が促進されるが、GDP型Rasでは殆ど促進されないことが判明した。一方、Hs-PLC-εはRap1とも結合するが、Rap1は主に核周辺のGolgi体に局在する。実際、Hs-PLC-εはRap1のdominant active変異体との共発現により核周辺に移行した。また、Rap1を強制発現した細胞ではHs-PLC-εはEGF刺激により核周辺に移行した。
2.Hs-RA-GEF-I、HS-RA-GEF-IIの標的分子:ともにRap1のみならずRap2に対してもGEF活性を示すこと、Hs-RA-GEF-IIがHs-RA-GEF-Iより強いGEF活性を持つことが判明した。
3.Ce-PLC-εの神経機能:Ce-PLC-ε遺伝子ノックアウト線虫で化学走性などの神経機能に関係する表現型が認められ、検証を進めている。

Research Products

• [Publications] 苅谷研一 他: "Rasとエフェクターの相互作用機構"生化学. 72・4. 285-288 (2000)
• [Publications] Sendoh,H., et al.: "Role of Raf-1 conserved region 2 in regulation of Ras-dependent Raf-1 activation"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 271・3. 596-602 (2000)
• [Publications] Song,C., et al.: "Regulation of a novel human phospholipase C, PLC-ε, through membrane targeting by Ras"J.Biol.Chem.. 276(in press). (2001)