細胞成長制御シグナリングを担う分子探索と機能同定

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570116
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 吉野 健一 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (90280792)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 千春 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (70335462) ; 米澤 一仁 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (70283900)
• Keywords: mTOR / raptor / 細胞成長 / 質量分析 / アミノ酸

Research Abstract

本研究課題は、細胞成長制御シグナリングを司る蛋白質複合体の構成メンバーを同定することを目的として、プロテオミクス的手法によってmammalian target of rapamycin (mTOR)を介したシグナル伝達系を担う新規蛋白質を探索、同定し、その蛋白質のmTORシグナル伝達系における機能を解析することである。申請通り、最初に、最近我々が見出した新規蛋白質、mTORシグナル伝達系のスキャホールド蛋白質raptorに結合する蛋白質の探索、同定を試みた。Raptorに、FLAG-Tagを付加したリコンビナント蛋白質をHEK293細胞に発現させ、このFLAG-raptorと共精製される蛋白質を、SDS-PAGEによって分離し、質量分析法によって同定を試みた。Raptorの全長、およびアミノ末端側だけを有した変異体、およびWD40ドメイン構造を持つカルボキシル末端側を有した変異体をベイトとして用いたところ、WD40ドメイン構造を持つカルボキシル末端側に、アミノ酸代謝に重要な役割を担っているある蛋白質が有意に結合していることが見出された。Raptorと同様に、mTORと複合体を形成しているmLST8をベイトとした場合にもmTORと共にこの蛋白質が共精製された。これらの結果から、アミノ酸代謝に重要な役割を担っているこの蛋白質が、細胞環境中のアミノ酸バランスを感知して細胞成長を制御する中枢分子mTORの制御を受けていることは極めてリーズナブルなことであるが、これまでこの分子とmTORとの関連は全く調べられていなかった。この分子とmTOR複合体を形成する分子との結合については有意な結果を得ているが、今後はこの分子とmTORや他のmTORシグナリング関連分子との機能的な関連を解析し、加えて新たに構成メンバーの探索も継続する。

Research Products

• [Publications] Nojima, H.: "The mammalian target of rapamycin (mTOR) partner, raptor, binds the mTOR substrates p70 S6 kinase and 4E-BP1 through their TOR signaling (TOS) motif"Journal of Biological Chemistry. 278・18. 15461-15464 (2003)
• [Publications] Yahiro, K.: "Protein-tyrosine phosphatase α, RPTP α, is a Helicobacter pylori VacA receptor"Journal of Biological Chemistry. 278・21. 19183-19189 (2003)
• [Publications] 吉野 健一: "細胞成長を司る情報伝達システムの中央情報集積装置mTOR複合体"蛋白質 核酸 酵素. 48・10. 1378-1385 (2003)
• [Publications] 大城 紀子: "アミノ酸と細胞内シグナル伝達-蛋白質合成を中心に"栄養評価と治療. 20・5. 478-482 (2003)
• [Publications] Yonezawa, K.: "Raptor, binding partner of target of rapamycin"Biochemical and Biophysical Research Communications. 313・2. 437-441 (2004)
• [Publications] Tokunaga, C.: "mTOR integrates amino acid- and energy-sensing pathways"Biochemical and Biophysical Research Communications. 313・2. 443-446 (2004)
• [Publications] 徳永 千春: "ラパマイシン標的タンパク質mTORシグナル伝達系"細胞工学. 23・3. 340-348 (2004)
• [Publications] Oshiro, N.: "Dissociation of raptor from mTOR is a mechanism of rapamycin-induced inhibition of mTOR function"Genes to Cells. (in press).
• [Publications] 徳永 千春: "糖尿病学2003"(株)診断と治療社. 168 (2003)
• [Publications] Yonezawa, K.: "TOR : Target of Rapamycin (Current Topics in Microbiology and Immunology)"Springer-Verlag. 366 (2004)