2017 Fiscal Year Annual Research Report
A mechanism that switches the signaling specificity of Rho1 GTPase
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16H04781
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
吉田 知史 群馬大学, 未来先端研究機構, 准教授 (60519320)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高稲 正勝 群馬大学, 未来先端研究機構, 助教 (20573215)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 酵母 / Rho GTPase / PP2A / ストレス応答 / 細胞周期制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Rho GTPaseは真核生物に広く保存された細胞増殖、細胞運動、ストレス応答の制御因子であり、その活性調節異常はがんや携帯形成の異常、精神疾患の原因となることが知られている。Rho GTPaseはGTPと結合することによって活性化し何種類もの下流の標的タンパク質を活性化する。しかし細胞内外からの刺激により活性化したRhoは多種類の標的分子を全て均等に活性化するのではなく、刺激（入力シグナル）の種類に応じて特定の標的（出力シグナル）のみを選択的に活性化する。入力シグナルはRhoを活性化すると同時に出力シグナル経路を規定していると予想されるがその分子機構はよくわかっていない。我々は最近タンパク質脱リン酸化酵素PP2A-Cdc55が出芽酵母Rho1の出力シグナルを制御していることを明らかにした。しかし様々な入力シグナルがどのようにPP2A-Cdc55を制御するのかおよびPP2A-Cdc55がどのような分子機構でRho1シグナル伝達系の出力シグナルを制御するのかは未だに明らかではない。本研究では出芽酵母Rho1シグナル伝達系をモデルとし、PP2A-Cdc55を含む多様なRho1制御因子群がどのようにしてシグナルの特異性を制御しているのか遺伝学、生化学、細胞生物学を組み合わせた多方面からのアプローチで解析する。最終的な目標はRhoシグナル伝達機構の特異性が生まれる分子基盤を解明することでRhoの制御異常に伴う疾患の治療法への手がかりをつかむことにある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
我々は最近タンパク質脱リン酸化酵素PP2A-Cdc55が出芽酵母Rho1の出力シグナルを制御していることを明らかにした。さらにPP2A-Cdc55がどのような分子機構でRho1シグナル伝達系の出力シグナルを制御するのかを解析する過程でRho1のGAPであるLrg1とSac7がPP2A-Cdc55に活性調節を受けていることを明らかにした。さらに我々はLrg1自体はPP2A-Cdc55の直接の基質ではなかったもののLrg1の調節因子であるPxl1がPP2A-Cdc55に脱リン酸化されること、Sac7の脱リン酸化はSac7をプロテアソーム依存的な分解から防ぎ安定化させることを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
PP2A-Cdc55がRho1のGAPであるLrg1とSac7を脱リン酸化により制御していることがほぼ明らかになってきた。これからin vivoでもPP2A-Cdc55がRho1 GAPを脱リン酸化していることを証明しできるだけ早く論文として発表することも目標にしている。
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