翻訳制御の鍵となるS6キナーゼの細胞増殖,発癌,ならびに免疫制御における関与

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680623
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 島 礼 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教授 (10196462)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊地 九二三 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (20006117)
• Keywords: S6キナーゼ / ホスファターゼ / PP1 / 欠損マウス / がん化 / 翻訳 / 細胞周期 / 免疫抑制

Research Abstract

1.1型プロテインホスファターゼ(PP1)による翻訳の制御
mRNAのプロセッシングや翻訳を制御していると考えられているNIPP-1蛋白が4種類のPP1触媒サブユニット(PP1C)と同等の親和性で結合していることを明らかにした。さらにNIPP-1mRNAの発現が肝がんの悪性化に伴って上昇していることを明らかにした。
内在性のPP1阻害蛋白のcDNAを単離し、I-4(inhibitor 4)と名付けた。PP1Cに対する阻害のIC_<50>は0.2nMであり、現在知られているもので最も強い阻害作用を持っていた。deletion mutantを用いた実験により、PP1の触媒に対して3ケ所で結合し、触媒部位を覆うことにより阻害する機構が考えられた。
2.新規S6キナーゼ(S6キナーゼ2)欠損マウスの作製
S6キナーゼ2の遺伝子がへテロに欠損しているマウス同士を掛け合わせることにより本遺伝子の欠損しているマウスを作製した。野生型のマウスに較べてS6のリン酸化の顕著な減少は認められなかった。現在までのところ明らかなフェノタイプは認められていない。
3.S6キナーゼを制御する2A型ホスファターゼ(PP2A)の活性制御機構
PP2Aの阻害蛋白であるI-2^<PP2A>/SETのmRNAがG1/Sで上昇することを見出した。In vivoでの機能を解析するために、I-2^<PP2A>/SETの発現が制御できる細胞を作製した。
4.免疫抑制の解析
免疫抑制剤のラパマイシンがS6キナーゼを特異的に阻害するのに対し、FK506はPP2B(カルシニューリン)を特異的に阻害する。FK506の免疫抑制機構を詳細に調べる為に、細胞粗抽出液中のPP2Bの活性を測定する方法を確立した。

Research Products

• [Publications] Sei-Eun Kim: "Increased expression of NIPP-1 mRNA positively correlated with malignant phenotype in rat hepatomas"International Journal of Oncology. 16(4). 751-755 (2000)
• [Publications] Haruki Shirato: "Identification and characterization of a novel protein inhibitor of type-1 protein phosphatase"Biochemistry. 39(45). 13848-13855 (2000)
• [Publications] Nobuhiro Tanuma: "Protein Tyrosine Phosphatase, PTPepsilonC, inhibits Jak-STAT Signaling and Differentiation Induced by IL-6 and LIF in M1 Leukemia Cells"Journal of Biological Chemistry. 275(36). 28216-28221 (2000)
• [Publications] Chikako Fukukawa: "Up-regulation of I-2 (PP2A)/SET gene expression in rat primary hepatomas and regenerating livers"Cancer Letters. 161(1). 89-95 (2000)
• [Publications] Shinya Mitsuhashi : "Development of an assay method for activities of serine/threonine protein phosphatase type 2B (calcineurin) in crude extract"Analytical Biochemistry. 278(2). 192-197 (2000)
• [Publications] Kouhei Masuda: "Expression and comparative chromosomal mapping of MKP-5 genes DUSP10/Dusp10"Cytogenetics and Cell Genetics. 90(1-2). 71-74 (2000)
• [Publications] Yang-Sook Chun: "A sds22 homolog that is associated with the testis-specific serine/threonine protein phosphatase 1gamma2 in rat testis"Biochmical and Biophysical Research Communications. 273(3). 972-976 (2000)
• [Publications] Haruki Shirato: "Expression in hepatomas and chromosomal localization of rat protein phosphatase 5 gene"International Journal of Oncology. 17(5). 909-912 (2000)
• [Publications] Sei-Eun Kim: "Broad specificity in binding of NIPP-1, nuclear inhibitor of protein phosphtase-1, to PP1 isoforms in vivo"Tohoku Journal of Experimental Medicine. 191(1). 39-45 (2000)
• [Publications] Kunimi Kikuchi: "New apoptosis-inducing agents : Thyrsiferyl 23-acetate, tautomycin, and their related compounds"Drugs of the Future. 25(5). 501-507 (2000)
• [Publications] Motoi Kanagawa: "Membrane enzyme systems responsible for the Ca^<2+>-dependent phosphorylation of Ser^<27>, the independent phosphorylation of Tyr^<10> and Tyr^7, and the dephosphorylation of these phosphorylated residues in the alpha-chain of H/K-ATPase"Journal of Biochemistry. 127(5). 821-828 (2000)
• [Publications] 島礼: "1型プロテインホスファターゼPP1の機能調節-新規PP1インヒビター蛋白I-4を中心に-"生化学.