プロテインキナーゼPASKの関わる新規シグナル伝達経路による細胞骨格の調節

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780502
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 堤 智斉 三重大学, 医学部, 助手 (40273370)
• Keywords: プロテインキナーゼ / Ste20類縁キナーゼ / 細胞骨格 / 微小管

Research Abstract

PASKの関わる細胞内シグナル伝達経路を解明する目的でPASKと会合する蛋白質の検索を行った。PASKのC末端側非触媒領域を固定化したアフィニティーカラムでは、アクチンとチューブリン、PASK自身がPASKと結合する主要な蛋白質であった。
ラットの組織でのPASKと細胞骨格との会合を蛍光抗体法を用いた共焦点レーザー顕微鏡観察で調べた。遠位尿細管の上皮細胞では管腔側の細胞膜にPASKが局在しているものと、細胞内で顆粒状に局在しているものが観察された。気管と卵管の上皮ではPASKが細胞質全体に発現している細胞と管腔側の細胞膜近傍に局在している細胞が観察された。このように細胞によってPASKの局在が異なることが分かった。これらの細胞でのPASKの細胞内局在を免疫電顕法で調べた。遠位尿細管上皮では蛍光抗体の結果と同様に管腔側の細胞膜に高い発現が見られ、細胞質の小胞に会合しているものも見られた。気管と卵管の線毛上皮細胞では、PASKは線毛基部の微小管に会合していた。
培養細胞でPASKの局在と微小管との関係について調べた。NIH3T3およびCos-7細胞にPASKをリポフェクタミン法で高発現させ、抗PASK抗体と抗チューブリン抗体を用いて、共焦点レーザー顕微鏡観察を行った。多くの細胞でPASKは抗チューブリン抗体で染色される微小管ネットワークと似た分布を示した。このことよりPASKが微小管と相互作用することが考えられた。
PASKのチューブリン結合活性を調べるため、種々の部分欠損PASKのGST融合蛋白質とラット脳より精製したチューブリンとの結合実験を行い、PASKのキナーゼドメインにチューブリンの結合活性が存在することが分かった。以上の結果からPASKが微小管系細胞骨格の制御に関与することが示唆された。今後、PASKによる細胞骨格の調節についてさらに解析を進める予定である。