Rhoファミリ-GTP結合蛋白質の活性変化を生細胞で可視化する

Research Project

Project/Area Number	14780522
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Molecular biology
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	黒川量雄大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (40333504)
Project Period (FY)	2002 – 2003
Project Status	Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help	¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000) Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 2002: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	RhoA / FRET / Rac1 / Cdc42
Research Abstract	研究代表者らは、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用したRhoファミリーG蚕白質モニター分子(Raichu-RhoA,Raichu-Rac,Raichu-Cdc42)を用いて、昨年度、細胞が運動する際にRac1、Cdc42が細胞進行方向で優位に活性化していることを明らかにした。本年度は(1)増殖因子によるRac、Cdc42活性化の経時変化及びその局在と(2)細胞分裂におけるRho、Rac、Cdc42の活性変化について報告した。(1)増殖因子EGFは細胞のアクチン細胞骨格系の再編成を誘導し、ラメリポディアの形成とメンブレンラフリングを誘導する。EGF刺激によって、Rac1はラメリポディアを形成する直前に細胞全体で均一に活性化し、その後、メンブレンラフリングが続いているにもかかわらず、活性が速やかに減少すること、及びCdc42は、Rac1と同様に速やかに活性化されるが、その活性はRac1と異なり細胞辺縁部のメンブレンラフリングの部位でより高いことが明らかになった。さらにCdc42特異的な不活性化因子CdGAP、Cdc42の経路を阻害できるN-Wasp CRIBドメインを用いることによりCdc42の活性化がEGF依存的なラメリポディアの伸展及びラフリングに必要であることを明らかにした。(2)細胞質分裂時において、RhoA、Rac1、Cdc42活性は、M期の開始とともに速やかに低下することが判明した。その後、収縮環の形成にともなってRhoA活性が上昇し始めるが、一方、Rac1、Cdc42の活性は、細胞質分裂が終了するまで減少し続け、分裂完了後、娘細胞が伸展するとともに上昇することを明らかにした。