ヒト及び酵母細胞におけるストレス応答シグナル伝達経路の制御機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14086202
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 斎藤 春雄 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60114485)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舘林 和夫 東京大学, 医科学研究所, 助手 (50272498) ; 武川 睦寛 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30322332)
• Keywords: 細胞内シグナル伝達 / ストレス応答 / MAPキナーゼ / ヒト培養細胞 / 酵母 / 分子生物学 / 細胞生物学

Research Abstract

1.ヒトにおけるストレス応答シグナル伝達経路の制御機構
ヒトのp38およびJNKストレス応答MAPキナーゼの上流活性化因子の一つであるMTK1はストレスによって発現誘導されるGadd45分子が結合することにより活性化する。MTK1の活性化機構を詳細に解析するため、Gadd45の系統的欠失変異株を作りその機能的影響を調べた。予想通り、MTK1に結合できなくなった変異は全てMTK1活性可能を失っていた。しかし、結合能があるにもかかわらず活性化できなくなったものもあった。そのようなものは、MTK1に結合するがその2量体化を誘起することが出来なかった。また逆に、MTK1の変異株でGadd45の不在下でも構成的に活性のあるようなものは、Gadd45が結合しなくても2量体化することが分かった。このことから、MTK1の活性化に2量体化が重要であると結論された。
2.酵母細胞におけるストレス応答シグナル伝達経路の制御機構
酵母ストレス応答MAPキナーゼ経路は高浸透圧ストレスに応答して、Hog1 MAPキナーゼを活性化する。昨年度は、酵母の浸透圧センサーであるSln1の作用機構を報告したが、本年度はその成果を敷術して、Sln1の下流にあるYpd1タンパク質、Ssk1レスポンスレギュレータ、およびSsk2 MAPKKK(ヒトMTK1のホモログ)の間の機能的相互作用について詳細な解析を行った。その結果、Ssk1の変異株でYpd1との結合が出来なくなったもの、あるいはYpd1との結合は正常だがYPd1によるリン酸化を受けなくなったもの、などは構成的にSsk2を活性化することが分かった。また、Ssk2のN末制御領域は1200アミノ酸を超えるが、既に我々が報告したSsk1結合部位以外にはその機能が不明なので、系統的な欠失変異株などを作成してその機能解析を行いつつある。

Research Products

• [Publications] Reiser, Vladimir: "Yeast osmosensor Sln1 and plant cytokinin receptor Cre1 respond to changes in turgor pressure"Journal of Cell Biology. 161. 1035-1040 (2003)
• [Publications] Tatebayashi, Kazuo: "A docking site determining specificity of Pbs2 MAPKKK for Ssk2/Ssk22 MAPKKKs in the yeast HOG pathway"EMBO Journal. 22. 3624-3624 (2003)
• [Publications] Krueger, Neil X.: "Functions of the ectodomain and cytoplasmic tyrosine phosphatase domains of receptor protein tyrosine phosphatase Dlar in vivo"Molecular and Cellular Biology. 23. 6909-6921 (2003)