低分子量Ｇ蛋白質Ｒｈｏシグナルが関わる疾患の分子基盤の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23590357
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 天野 睦紀 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90304170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 貝淵 弘三 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00169377)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Keywords: キナーゼ / プロテオミクス / Rho / シグナル伝達 / リン酸化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、疾患の発症や進行におけるRhoファミリーシグナル伝達系の下流のリン酸化シグナルネットワークに注目して、Rho-kinase、PKN、PAK等のキナーゼについて基質のスクリーニングを行い、疾患発症・進行との関わりを明らかにすることを目指している。
Rho-kinaseの心臓における新規基質として同定したCARP/ANKRD1について、CARPがRho-kinaseによるリン酸化依存的に14-3-3と結合し、核から脱局在することを示唆する結果を得た。CARPは特発性心筋症に関連し、心保護効果を持つとされる転写補因子で、サルコメアと核に局在する。Rho/Rho-kinaseシグナルは圧負荷等による心肥大の増悪に寄与することが示されているがこれまでそのメカニズムは不明であった。本研究結果より、Rho-kinaseがCARPをリン酸化して核への移行を阻害することで、CARPの心保護効果を抑制している可能性が示された。Rho-kinaseはCARP以外にもMYL2やCSRP3、BAG3等の特発性心筋症関連蛋白質をリン酸化することを見出しており、圧負荷等によってRho/Rho-kinaseの活性が亢進した結果、これら一群の蛋白質のリン酸化が上昇することが心肥大に繋がると推察される。また、PKAがRho-kinaseをリン酸化することも示し、PKAとRho-kinaseの間にクロストークが存在することが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] In vivo Screening for Substrates of Protein Kinase A Using a Combination of Proteomic Approaches and Pharmacological Modulation of Kinase Activity. (2015)
  • Author(s): Hamaguchi, T., Nakamuta, S., Funahashi, Y., Takano, T., Nishioka, T., Shohag, M.H., Yura, Y., Kaibuchi, K., and Amano, M.
  • Journal Title: Cell Structure and Function Volume: 4 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1247/csf.14014
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Developing novel methods to search for substrates of protein kinases such as Rho-kinase. (2015)
  • Author(s): Nishioka, T., Shohag, M.H., Amano, M., and Kaibuchi, K.
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Volume: in press Pages: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preferential targeting of p39-activated Cdk5 to Rac1-induced lamellipodia. (2014)
  • Author(s): Ito, Y., Asada, A., Kobayashi, H., Takano, T., Sharma, G., Saito, T., Ohta, Y., Amano, M., Kaibuchi, K., and Hisanaga, S.
  • Journal Title: Molecular and Cellular Neurosciences Volume: 61 Pages: 34-45
  • DOI: 10.1016/j.mcn.2014.05.006
  • Peer Reviewed
• [Presentation] リン酸化プロテオミクスによるモノアミンシグナルの解明 (2015)
  • Author(s): 天野睦紀
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場、愛知県、名古屋市
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] Systematic Substrate Screening of Protein Kinases using a Functional Proteomic Approach (2014)
  • Author(s): Mutsuki Amano
  • Organizer: 8th International Conference Inhibitors of Protein Kinases (IPK2014)
  • Place of Presentation: Warsaw, Poland
  • Year and Date: 2014-09-21 – 2014-09-25
• [Presentation] Protein phosphorylation remains a black box in signal transduction: Developing a new method to search for substrates of polarity kinases including Rho-kinase (2014)
  • Author(s): Mutsuki Amano
  • Organizer: The 4th Asia Pacific Protein Association (APPA) Conference
  • Place of Presentation: Jeju, Korea
  • Year and Date: 2014-05-17 – 2014-05-20