| Project/Area Number |
01J00960
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Research Field |
Cell biology
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University (2002)
Osaka University (2001) |
|---|
Principal Investigator |
中川 宣孝 東北大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2001 – 2002
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
|
| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
|
|---|
| Keywords | プロテインキナーゼC / LIMドメイン / PDZドメイン / 心肥大 / 足場タンパク質 / PDZ-LIMタンパク質 / プロテインキナーゼD |
|---|
| Research Abstract |
1996年に酵母Two-Hybrid法によりPKCβ結合タンパク質としてENH1(Enigma homologue1)が見出された。591アミノ酸残基から成るこのENHは、タンパク質間相互作用に関連すると考えられるPDZドメインを1コピー及びLIMドメインを3コピー有しており、これまでに見出されていたPDZ-3LIMタンパク質ファミリーの一つであった。
これまでに、申請者を中心として、ENHのLIMドメインがPKCβの制御領域と結合し、そのリン酸化活性を亢進することを示した。さらに、PDZドメインが心筋細胞内でα-actininと直接結合し、サルコメアZ-diskに局在することも明らかにした。また一般に、PKCβの活性亢進が心筋サルコメア構造形成に関与し、特に心肥大の要因となる知見も得られている。ENHと類似の構造を持つEnigmaタンパク質が、チロシンキナーゼ群を統括するアンカリングタンパク質と報告されていることからも、ENHは、心筋発生時、及び、心肥大発生時に同種の役割を担っていると推察される。従って、ENHと結合するタンパク質群を同定することは心筋発生、心肥大とPKCβを介する細胞内情報伝達機構を結ぶ新規な情報伝達経路を解明する上で重要なアプローチとなると考えられる。
そこで今年度、申請者は共同研究者らと共に新たなENH結合タンパク質、プロテインキナーゼD(PKD)を酵母Two-Hybrid法により同定した。さらに詳細な実験により、PKDはその全長では無く、キナーゼドメインのみの欠失変異体がENHのLIMドメインと結合することが判明した。この結果、細胞内で活性化型PKDのみがENHと結合することが示唆される。実際、心筋細胞を蛍光抗体法で観察したところ、活性化型PKDのみがENHと共にZ-diskに局在することが判明した。また、心肥大を誘導するいくつかの液性因子(AngiotensinII, norepinephrine, etc.)によってサルコメアを再構成させた心筋細胞では、活性化型PKDがその刺激によりZ-diskに局在移行することを見出した。一方、同様に「心肥大を誘導する液性因子として知られる白血病抑制因子(LIF)による刺激では活性化型PKDはZ-diskに局在移行することは無かった。これらの事実は、心肥大を誘導する様々なエンドサイトーシスから特定の分子から成る情報伝達経路を形成する足場タンパク質としての働きをZ-disk上で担っていることを示唆している。このように、ENHの心筋細胞内での役割を解明することは心肥大発症機構を解明する上でも重要であると考えられる。
|
