The role of the heterotrimeric G protein, Galpha12/13 in differentiation and proliferation of smooth muscle cells.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K09683
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 鈴木 信周 日本医科大学, 付置研究所, 研究生 (90247007)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835) ; 小笹 徹 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任教授 (70202059) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 血管平滑筋細胞分化 / 三量体G蛋白質G12 / リン酸化修飾 / RH-RhoGEF / Gbeta / Ggamma

Outline of Annual Research Achievements

低分子量G蛋白Rhoは血管平滑筋細胞（SMC）分化・ 増殖の調節において重要な役割を果たすと考えられているが詳細は不明である。本研究では、SMC分化・ 増殖促進の際に、Rho活性化の強力なドライバーである三量体G蛋白、G12/13~ RH-RhoGEF（guanine nucleotide exchange factor containing RGS (regulator of G protein signaling)-homology domain: RHドメインを有するRho活性化因子、Leukemia-associated RhoGEF（LARG）、PDZ-RhoGEF、p115RhoGEFの三種）シグナル伝達機構が、どの様に作動しているのかを解明して、遺伝性大動脈瘤治療の基盤を作っていく。SMC分化促進に重要なシグナルを同定するために、マウス中胚葉由来多能性細胞10T1/2 をtransforming growth factor β (TGFβ)で分化させ、独自に開発したGα12とGα13に対する高感度特異的モノクローナル抗体を用いて、経時的にショットガンプロテオミクスを行った。ここで、今まで生理機能の違いが不明であった、Gα12とGα13が、分化の過程でそれぞれ全く違ったシグナル複合蛋白を構成する事が解った。特に、Gα12のリン酸化が、分化促進において重要な役割を果たしていることもわり、リン酸化部位の同定に成功した。このリン酸化修飾を模擬するGα12蛋白変異体を作製して、Gb、Gg、RhoGEFとの結合が変化を観察した。このリン酸化によりこれら標的蛋白との結合親和性が変化した。Gα12のリン酸化が、分化・増殖活性化シグナルの伝達に影響を及ぼすことが示唆された。