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微小管結合タンパク質の構造と機能に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 02454535
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物質生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

室伏 擴  東京大学, 理学部, 助教授 (70101128)

研究分担者 鈴木 紘一  東京大学, 応用微生物研究所, 教授 (80011948)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1992年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1991年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1990年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
キーワード微小管 / 微小管結合タンパク質 / MAP4 / タウ / NMR / プロテインキナーゼC / cdc2キナーゼ / DNAポリメラーゼα / サイクリンB / 中間径繊維 / ビメンチン / リン酸化 / プロテインキナ-ゼC / cdc2キナ-ゼ / チュ-ブリン / 核磁気共鳴 / DNAポリメラ-ゼα
研究概要

微小管結合タンパク質(MAOs)は、チューブリンと共に微小管を形成するタンパク質の総称で、チューブリン重合を促進し微小管を安定化する作用を持つ。本研究では、生化学的、物理化学的、分子生物学的、細胞生物学的手法を用いてMAPsの構造と機能を調べ、以下の結果を得た。
1.MAP4、MAP2、tauに共通に存在するチューブリン結合配列(AP配列)から成る合成ペプチドとチューブリンとの相互作用を、NMRを用いて解析した。その結果、ペプチド中のLysとArg残基がチューブリンとの結合に関与し、さらに、ペプチド中のVal残基とチューブリン中のTyr残基が相互作用することが分かった。
2.cDNAクローニングにより、MAP4の全アミノ酸配列を決めた。MAP4は、酸性アミノ酸残基に富むN-端側領域と、塩基性アミノ酸残基に富むC-端側領域に分けられる。後者はProに富む部分と、AP配列の繰り返しを含む部分とから成る。MAP4、MAP2およびtauのC-端側領域の一次構造には高い類似性が存在したが、N-端側領域には類似性が認められなかった。
3.MAP4の発現断片の性質の調べた結果、AP配列を含む部分がチューブリンと特異的に結合し、Proに富む部分がこの結合を補強するという形で、MAP4の微小管結合領域が形成されていることが分かった。
4.プロテインキナーゼCおよびcdc2キナーゼにより、MAP4のProに富む部合の特定のアミノ酸残基がリン酸化され、MAP4のチューブリン重合促進活性が負に制御されることが分かった。
5.増殖能の高い細胞では、MAPsの一部がリン酸化された形で核内に移行することから、MAPsが核内で増殖に関連する何等かの機能を持つ可能性が示唆されてきた。本研究では、MAPsがDNAポリメラーゼα活性を促進することを見いだした。さらに、リン酸化MAPsは、脱リン酸化MAPsよりも高いポリメラーゼ活性促進化能を持つことが分かった。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] Aizawa,H: "Molecular cloning of a ubiquitously distributed micro-tubue-associated protein with Mr 190,000" J.Biol.Chem.265. 13849-13855 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohta,K.: "The mitotic apparatus-associated 51-kDa protein from sea urchin eggs is a GTP-binding protein and is immuno-logically related to yeast polypeptide elongation factor 1α" J.Biol.Chem. 265. 3240-3247 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotani,S.: "Interaction mechanism between microtubule-associated proteins and microtubules.A proton nuclear magnetic reso-nance analysis on the binding of synthetic peptide to tubulin" Biochemistry. 29. 10049-10054 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maekawa,T.: "Green algal microtubule-associated protein with a molecular weight of 90kDa" Protoplasma. 158. 10-18 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aizawa,H.: "Functional analyses of the domain structure of micro-tubule-asscoiated protein-4(MAP-U)" J.Biol.Chem.266. 984-9846 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mori,A.: "Site-specific phosphorylation by protein kinase C inhibits assembly-promoting activity of microtubule-associated protein 4" Biochemistry. 30. 9341-9346 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aizawa,H.: "Microtubule destabilization by cdc2/H1 histone kinase:Phosphoryation of a ¨Pro-rich region¨ in the micro-tubule-binding domain of MAP-4" Biochem.Biophys.Res.Commun.179. 1620-1626 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shioda,M.: "Stimulation of DAN polymerase α activity by microtubule-associated proteins" Biochemistry. 30. 11403-11412 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Scheuermann,D.W.: "Immunohistochemical visualization of the nervors system in the porcine small intestine using antisera raised against the cytoskeletal proteins MAP2 in conbination with neuropeptide immunocytochemistyr" Eur.J.Morphology. 29. 219-231 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshi,M.: "Mitogen-activated-protein-kinase-catalyzed phosphorylation of microtubule-associated proteins,microtubule-associated protein 2 and microtubule-associated protein 4,induces an alteration in their function" Eur.J.Biochem.203. 43-52 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimada,Y.: "Expression of a 66-kD heat shock protein associated with the process of cyst formation of a true slime mold,Physarum polycephalum" Cell Struct.Funct.17. 301-309 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami-Murofushi,K.: "Inhibition of eukaryotic DNA polymerase α with a novel lysophosphatidic acid(PHTLPA)isolated from myxo-amoedae of Physarum polycephalum" J.Biol.Chem.267. 21512-21517 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Olmsed,J.B.: "MAP(MAP-U)in“Guidebook to the Cytoskeletal.Extra-cellular Matrix and Adhesion Proteins"ed.Kreis.T.and Vale,R.D." Sambrook and Trooze Publishers, (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aizawa, H., Emori, Y., Murofushi, H., Kawasaki, H., Sakai, H., and Suzuki, K.: "Molecular cloning of a ubiquitously distributed microtubule-associated protein with Mr 190,000." J. Biol. Chem.265. 13849-13855 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohta, K., Toriyama, M., Miyazaki, M., Murofushi, H., Hosoda, S., Endo, S., and Sakai, H.: "The mitotic apparatus-associated protein form sea urchin eggs is a GTP-binding protein and is immunologically related to yeast polypeptide elongation factor 1alpha." J. Biol. Chem.265. 3240-3247 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kotani, S., Kawai, G., Yokoyama, S., and Murofushi, H.: "Interaction mechanism between microtubule-associated proteins and microtubules. A proton nuclear magnetic resonance analysis on the binding of synthetic peptide to tubulin." Biochemistry. 29. 10049-10054 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maekawa, T., Ogihara, S., Murofushi, H., and Nagai, R.: "Green algal microtubule-associated protein with molecular weight of 90kDa which bundles microtubules." Protoplasma. 158. 10-18 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aizawa, H., Emori, Y., Mori, A., Murofushi, H., Sakai, H., and Suzuki, K.: "Functional analysis of the domain structure of microtubule-associated protein-4 (MAP-U)." J. Biol. Chem.266. 9841-9846 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mori, A., Aizawa, H., Saido, T. C., Kawasaki, H., Mizuno, K., Murofushi. H., Suzuki, K., and Sakai, H.: "Site-specific phosphorylation by protein kinase C inhibits assembly-promoting activity of microtubule- associated protein-4." Biochemistry. 30. 11403-11412 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aizawa, H., Kamijo, M., Ohba, Y., Mori, A., Okuhara, K., Kawasaki, H., Murofushi, H., Suzuki, H., and Yasuda, H.: "Microtubule destabilization by cdc2/H1 histone kinase: Phosphorylation of "Pro-rich region" in the microtubule-binding domain of MAP-4." Biochem. Biophys. Res. Commun.179. 1620-1626 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shioda, M., Okuhara, K., Murofushi, H., Mori, A., Sakai, H., Murakami-Murofushi, K., Suzuki, K., and Yoshida, S.: "Stimulation of DNA polymerase alpha activity by microtubule-associated proteins." Biochemistry. 30. 11403-11412 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Scheuermann, D.W., Stach, W., Timmermans, J.-P., Adriaensen, D., Barbiers, M., Murofushi, H., and De Groodt-Lasseel, M.H.A.: "Immunohistochemical visualization of the nervous system in the porcine small intestine using antisera raised against the cytoskeletal proteins MAP1 and MAP2, in combination with neuropeptide immunocytochemistry." Eur. J. Morphology. 29. 219-231 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshi, M., Ohta, K., Gotoh, Y., Mori, A., Murofushi, H., Sakai, H., and Nishida, E.: "Mitogen-activated-protein-kinase-catalyzed phosphorylation of micro- tubule-associated protein 2 and microtubule-associated protein 4, induces an alteration in their function." Eur. J. Biochem.203. 43-52 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimada, Y., Kasakura, T., Yokota, M., Miyata, Y., Murofushi, H., Sakai, H., Yahara, I., and Murakami- Murofushi, K.: "Expression of a 66-kD heat shock protein associated with cyst formation of a true slime mold, Physarum polycephalum." Cell Struct. Funct.17. 301-309 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami-Murofushi, K., Shioda, M., Kaji, K., Yoshida, S., and Murofushi, H.: "Inhibition of eukarytic DNA polymerase alpha with a novel lysophosphatidic acid (PHYLPA) isolated from myxoamoebae of Physarum polycephalum." J. Biol. Chem.267. 21512-21517 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Olmsted, J.B., and Murofushi, H.: "MAP 4 (MAP U)." "Guidebook to the Cytoskeletal, Extracellular Matrix and Adhesion Proteins" ed. Kreis. T. and Vale, R. D. Sambrook and Trooze Publishers. (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshi,M.: "Mitogen-activated-protein-kinase-catalyzed phosphorylation of microtubule-associated proteins,MAP2 and MAP4, induses an alteraton is thheir function." Eur.J.Biochel.203. 43-52 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Saido,T.C.: "Autolytic transition of μ-calpain upon actication as resolved dy antibodies distinguishing between the preand post-autolysis forms" J.Biochem.111. 81-86 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Shimada,Y.: "Expression of a 66-KD heat shock protein associated with the process of cyst formation of a true slime mold,Physarum polycephalum" Cell Struct.Funct.17. 301-309 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami-Murofushi,K: "Inhibition of eukaryotic DNA polymerase α with a novel lysophoshatidic acid(PHYLPA)isolated from myxoamoebae of Physarum polycephalum" J.Biol.Chem.267. 21512-21517 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Saido,T.C.: "Positive regulation of μ-calpain action by poly-phosphoinositides" J.Biol.Chem.267. 24585-24590 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Okuhara,k.: "Initiation of DNA synthesis in a high molecular weight fraction of Xenopus egg extract" Cell Biol.Int.Rep.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Aizawa H.: "Functional analyses of the domain structure of microtubuleーassociated proteinー4(MAPーU)" J.Biol.Chem.266. 9841-9846 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Mori,A.: "Siteーspecific phosphorylation by protein kinase C inhibits assembly promoting activity of microtubuleーassociated protein4" Biochemistry. 30. 9341-9346 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Aizawa,H.: "Microtubule destabilization by cdc2/H1 histone kinase:Phosphorylation of a ″Proーrich region″in the microtubuleーbinding domain of MAPー4" Biochem.Biophys Res.Commun.179. 1620-1626 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Timmermans,J.ーP.: "Immunohistochemical localization of microtubuleーassociated proteins in the enteric nervous system" Verh.Anat.Ges.85. 87-88 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Shioda,M.: "Stimulation of DNA polymerase α activity by micritubuleーassociated proteins" Biochemistry. 30. 11403-11412 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kotani,S.: "Interaction mechanism between microtubuleーassociated proteins and microtubules.A proton nuclear magnetic resonance analysis on the binding of synthetic peptide to tubulin" Biochemistry. 29. 10049-10054 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Aizawa,H.: "Molecular cloning of a ubiquitously distributed microtubuleーassociated protein with Mr.190,000" J.Biol.Chem.265. 13849-13855 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ohta,K.: "The mitotic apparatusーassociated 51ーkDa protein from sea urchin eggs is a GTPーbinding protein and is immunologically related to yeast polypeptide elongation factor lα" J.Biol.Chem.265. 3240-3247 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Aizawa,H.: "Functional analysis on the domain structure of microtubuleーassociated proteinーU" J.Biol.Chem.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Shioda,M.: "Stimulation of DNA polymerase α activity by microtubuleーassociated proteins" Biochemistry.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Mori,A.: "Siteーspecific phosphorylation by protein kinase C inhibits assemblyーpromoting activity of microtubuleーassociated proteinーU" J.Biol.Chem.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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