RhoファミリーGタンパク質による細胞分裂制御ならびに初期発生制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15024213
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 馬渕 一誠 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40012520)
• Keywords: 細胞分裂 / 初期発生 / Gタンパク質 / Rho / アクチン / アクチン調節タンパク質 / 分裂酵母 / アフリカツメガエル

Research Abstract

1)分裂酵母Rho4と上流因子の解析 分裂酵母rho3、rho4、rho5遺伝子をクローニングし、Rho4の解析を行った。rho4遺伝子破壊によりF-アクチンバッチの局在性が失われ、細胞質微小管の配向性も乱れた。電子顕微鏡観察により二次隔壁と細胞壁が異常に厚くなっていた。活性化型変異Rho4の発現で細胞形状が異常になった。アクチンバッチが局在を失い、微小管の配向も異常だった。Rho4とチューブリンに遺伝学的相互作用が見られた。間期ではRho4は細胞の成長端に、分裂期では分裂位置に局在した。以上からRho4はアクチンバッチの局在と微小管の構築を制御し、隔壁と細胞壁形成を制御していることが分かった。Rho4はそのRhoGDIであるRdi1により局在が制御され、RhoGAPのうちRga9により活性が制御されていることが分かった。2)ウニ卵IQGAPの機能解析 ウニCdc42遺伝子をクローニングした。ウニCdc42はヒトCdc42とアミノ酸レベルで87%の同一性を示した。ウニCdc42をセファロースビーズに結合させ、卵抽出液に加えた。ところ、分子量180Kのタンパク質が結合した。部分アミノ酸配列から、この成分はIQGAPと同定した。またビーズを拙出液に加えることによりその表面でアクチン重合が起こった。卵抽出液からIQGAPを除くとアクチン重合は起こらなくなった。また分裂中にはIQGAPは分裂溝に局在した。3)IQGAPの初期発生における働き アフリカツメガエルXIQGAP1,XIQGAP2のアンチセンスオリゴを胚に注入し、胚を発生させた結果XIQGAP1,XIQGAP2ともに胚の細胞接着に関与していることが分かった。

Research Products

• [Publications] Sawako Yamashiro: "Localization of two IQGAPS in cultured cells and early embryos of xenopus laevis"Cell Motility and the Cytoskeleton. 55. 36-50 (2003)
• [Publications] Kentaro Nakano: "The small GTpase Rho4 is involved in controlling cell morphology and septation in fission yeast."Genes to Cells. 8. 357-370 (2003)
• [Publications] Yukako Nishimura: "An IQGAP-like protein in involved in actin assmbly together with Cdc42 in the sea urchin egg."Cell Motility and the Cytoskeleton. 56. 207-218 (2003)
• [Publications] 馬渕一誠: "細胞が分裂する時、収縮環はどのようにして形成されるか"学術月報. 56. 1243-1252 (2003)
• [Publications] 山城佐和子: "タンパク質がわかる"羊土社. 132 (2003)