シグナル伝達に関与するGTP結合タンパク質の構造と機能

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62065008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 上代 淑人 東京大学, 医科学研究所, 教授 (90012690)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊東 広 東京大学, 医科学研究所, 助手 (10183005) ; 中村 俊 東京大学, 医科学研究所, 助手 (00134619)
• Keywords: シグナル伝達 / Gタンパク質 / rasタンパク質 / 細胞の増殖と分化 / ヒト染色体遺伝子 / 遺伝子の発現調節 / 百日咳毒素非感受性 / PC12細胞

Research Abstract

ホルモン、神経伝達物質などのシグナル伝達の際に、トランスデューサーとして機能しているGタンパク質、および細胞の増殖と文化の情報伝達に関与すると考えられているrasタンパク質は、いずれも膜局在性のGTP結合タンパク質である。本研究は主にこの両者の構造と機能の解析を目的としている。本年度に得られた主な知見をあげると、1.ラット脳よりGi1αの全長をコードするcDNAを単離しその構造を解析した。この結果、Gsα、Gi1α、Gi2α、Gi3α、GoαのcDNAを単離しその一次構造を決定した。2.ヒト染色体遺伝子ライブラリーより上記5種のGα遺伝子を単離し、その構造を明らかにした。3.百日咳毒素非感受性と思われる新たなGタンパク質αサブユニット(Gx.α)をコードするヒト染色体遺伝子の単離と解析を行い、さらにそれに対応するcDNAをラット脳より単離し、その構造を決定した。4.上記各Gα遺伝子のプロモーター領域の解析を行なうとともに、細胞レベルおよび無細胞系における遺伝子の発現とその調節機構に関する研究を開始した。5.先に酵母より単離し、酵母接合因子の情報伝達に関与することを示したGPA1について遺伝学的解析から、接合因子の情報伝達に関与するいくつかの新たな遺伝子を単離し解析を進めている。6.同じく酵母GPA2遺伝子の機能について解析を行っている。7.変異性ras遺伝子を誘導可能なプロモーターに連結してPC12細胞に導入した。この細胞株を用いて、変異型rasタンパク質の誘導的発現により神経突起形成が誘起されること、またこの場合に誘導されたrasタンパク質にはGTPが結合していることを明らかにした。8.rasタンパク質の発現を調節し得るfibroblast系培養細胞を作成した。その細胞の解析から、rasタンパク質の発現にともなってβアドレナリン等の刺激に対する応答が減弱し、それが受容体数の減少に起因することが判明した。

Research Products

• [Publications] H.Itoh: FEBS Letters. 230. 85-89 (1988)
• [Publications] H.Itoh: Journal of Biological Chemistry. 263. 6656-6664 (1988)
• [Publications] M.Matsuoka: Proceedings of the National Academy of Science,USA. 85. 5384-5388 (1988)
• [Publications] T.Satoh: FEBS Letters. 236. 185-189 (1988)
• [Publications] I.Miyajima: Genetics. 119. 797-804 (1988)
• [Publications] T.Satoh: Molecular and Cellular Biology. 8. 3546-3549 (1988)
• [Publications] Y.Kaziro: "Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology Vol.53" Cold Spring Harbor laboratory, (1989)
• [Publications] 伊東広: "生化学" 日本生化学会, 366-373 (1988)