細胞がん化過程の時空間制御機構の解析

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17012014
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松田 道行 Kyoto University, 生命科学研究科, 教授 (10199812)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 岳史 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (60362604) ; 清川 悦子 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (80300929)
• Keywords: FRET / G蛋白 / セリンスレオニンキナーゼ / Akt / PI3キナーゼ / システム生物学

Research Abstract

増殖因子刺激情報伝達系のシミュレーションモデル構築のために、FRETプローブの作成と、モデル構築とを並行して行った。まず、リン脂質PIP3,PI(3,4)P2に対するFRETプローブおよびセリンスレオニンキナーゼAktに対するFRETプローブを作成した。増殖因子刺激情報伝達系のモデルとしては、神経細胞増殖因子により刺激されたPC12細胞を使った。この系において、リン脂質代謝系と低分子量GTP結合蛋白とのクロストークについて解析を行った。その結果、Rac1およびCdc42と、PI3キナーゼとの間にはポジティブフィードバックループとネガティブフィードバックループの両者が同時に存在することがモデル構築により明らかとなった。そこで、そのネガティブフィードバックループの実体解明を試み、PIP3-5'フォスファターゼの一つSHIP2が、PC12細胞における神経突起の数を決めるのに重要な働きをしていることが明らかとなった。一方、上皮細胞増殖因子受容体によるPI3キナーゼ情報伝達系の下流因子として重要なAktの活性化機構については、以下に示す知見を得た。PI3キナーゼにより産生されたPIP3およびPI(3,4)P2により、Aktがまず細胞膜ヘリクルートする。このAktおよびPIP3を足場としてPDK1が細胞膜へ局在化する。以上のように、本年度の研究により増殖刺激におけるG蛋白、リン酸化酵素、およびリン脂質代謝系の間のクロストークが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] An essential role for the SHIP2-dependent negative feedback loop in neuritogenesis of NGF-stimulated PC12 cells. (2007)
  • Author(s): Aoki, K., T. Nakamura, T. Inoue, T. Meyer, and M. Matsuda.
  • Journal Title: J. Cell Biol. 177 Pages: 817-827
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential Ras activation between caveolae/raft and non-raft microdomains. (2007)
  • Author(s): Fukano, T., A. Sawano, Y. Ohba, M. Matsuda, and A. Miyawaki.
  • Journal Title: Cell Struct. Funct 32 Pages: 915
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rap1-PDZ-GEF1 interacts with a neurotrophin receptor at late endosomes, leading to sustained activation of Rap1 and ERK and neurite outgrowth. (2007)
  • Author(s): Hisata, S., T. Sakisaka, T, Baba, T, Yamada, K. Aoki, M. Matsuda, and Y. Takai.
  • Journal Title: J. Cell Biol. 178 Pages: 843-860
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] R-Ras regulates exocytosis by Rg12/Rlf-mediated activation of RalA on endosomes. (2007)
  • Author(s): Takaya, A., A. Kamio, M. Masuda, N. Mochizuki, H. Sawa, M. Sato, K. Nagashima, A. Mizutani, A. Matsuno, E. Kiyokawa, and M. Matuda.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 18 Pages: 1850-1860
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Akt-PDK1 Complex Mediates EGF-induced Membrane Protrusion through Ral Activation. (2007)
  • Author(s): Yoshizaki, H., N. Mochizuki, Y. Gotoh, and M. Matsuda.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 18 Pages: 119-128
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Spatio-temporal regulation of low-molecular-weight GTPases as revealed by FRET probes (2007)
  • Author(s): Michiyuki Matsuda
  • Organizer: Conference on Dynamics of intracellular Reaction Networks
  • Place of Presentation: Max Planck Institute, Dortmund, Germany.
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] Regulation of exocytosis by Ras-and Rho-family GTPases. Janelia Fram Conference. Fluorescent Proteins & Biological Sensors. (2007)
  • Author(s): Michiyuki Matsuda
  • Organizer: Janelia Fram Conference Fluorescent Proteins & Biological Sensors.
  • Place of Presentation: Janelia Farm Research Campus, Ashburn, U.S.A
  • Year and Date: 2007-10-28
• [Presentation] GTPase sensors (2007)
  • Author(s): Michiyuki Matsuda
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Magdalen College, Oxford, UK.
  • Year and Date: 2007-09-16
• [Remarks]
  • URL: http://iisi.path1.med.kyoto-u.ac.jp/mm/index.htm