細胞複製を制御する細胞内情報伝達系と遺伝子発現の制御機構

• 研究課題/領域番号: 04256217
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 貝淵 弘三 神戸大学, 医学部, 助教授 (00169377)
• 研究期間 (年度): 1992
• 研究課題ステータス: 完了 (1992年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 細胞複製 / 遺伝子発現 / ras p21 / 翻訳後修飾 / MAPキナーゼ / smg GDS / GRF / トランスロケーション

研究概要

最近の私共や他の研究室の解析により、ras p21が遺伝子発現系を介して細胞の増殖や分化を制御していることが明らかになりつつある。本年度は、ras p21の標的蛋白質の同定および活性化機構について解析を行い、以下の結果を得た。最近、ras p21が細胞レベルでMAPキナーゼを活性化することが報告されているが、本年度、私共はツメガエル卵の細胞質画分にKi-ras p21に依存してMAPキナーゼを活性化する因子が存在することを明らかにし、これをREKSと命名して部分精製した。REKは分子量150kDaの蛋白質で、細胞質に存在していた。ras p21はそのC末端に脂質による翻訳後修飾を受けることが知られているが、Ki-ras p21がREKSを活性化するのにこの翻訳後修飾が必須であった。私共はすでに、smg GDS(GDS解離促進蛋白質)がKi-ras p21のGDP/GTP交換反応を促進して活性化することを見出して報告しているが、最近ras p21に作用する新たなGDSとしてGRFが他の研究室によって見出されている。本年度は、これら二種類のGDSによるras p21の活性化機構を比較解析した。smg GDSとGRFは同一条件下でほぼ同程度の初速度でKi-ras p21のGDP/GTP交換反応を促進した。私共のこれまでの解析から、smg GDSは翻訳後修飾を受けているras p21にのみ作用することが明らかとなっているが、GRFも翻訳後修飾を受けているras p21のほうにより高い活性を示した。GRFはsmg GDSが有する今一つの活性であるKi-ras p21を細胞膜から遊離させる活性も有していた。本年度の私共の研究結果から、ras p21の標的蛋白質と活性制御機構について着実な成果をあげることができ、本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Itoh,T: "The post-translationally processing of ras p21 is critical for its stimulation of Mitogen-activated protein (MAP) kinase." J.Biol.Chem.(1993)
• [文献書誌] Shirataki,H.: "Rabphilin-3A,a putative target protein for smg p25A/rab3A p25 small GTP-binding protein related to synaptotagmin." Mol.Cell.Biol.(1993)
• [文献書誌] Itoh,T.: "A novel protein factor for ras p21-dependent activation of Mitogen-activated protein kinase." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 975-979 (1993)
• [文献書誌] Kawamura,M.: "Translocation of Ki-ras p21 between membrane and cytoplasm by smg GDS." Biochem.Biophys.Res.Commun. in press. (1993)
• [文献書誌] Ando,S.: "Post-translational processing of rac p21s is imporant both for their interaction with the GDP/GTP exchange proteins and for their activation of NADPH oxidase." J.Biol.Chem.267. 25709-25713 (1992)
• [文献書誌] Shirataki,H.: "A possible target protein for smg-25A/rab3A small GTP-binding protein." J.Biol.Chem.267. 10946-10949 (1992)
• [文献書誌] Mizuno,T.: "Regulation of the superoxide-generating NADPH oxidase by a small GTP-binding protein and its stimulatory and inhibitory GDP/GTP exchange proteins." J.Biol.Chem.267. 10215-10218 (1992)
• [文献書誌] Hirata,K.: "Involvement of rho p21 in the GTP-enhanced calcium ion sensitivity of smooth muscle contraction." J.Biol.Chem.267. 8719-8722 (1992)
• [文献書誌] Fujioka,H.: "Transforming ans c-fos promoter/enhancer-stimulating activities of a stimulatory GDP/GTP exchange protein for small GTP-binding proteins." J.Biol.Chem.267. 926-930 (1992)
• [文献書誌] Horiuche,H.: "The posttranslational processing of ras p21 is critical for its stimulation of yeast adenylate cyclase." Mol.Cell.Biol.12. 4515-4520 (1992)
• [文献書誌] Sakoda,T.: "smg/rapl/Krev-1 p21s inhibit the sigmal pathway to the c-fos promoter/enhancer from c-Ki-ras p21 but not from c-raf-1 kinase in NIH3T3 cells." Oncogene. 7. 1705-1711 (1992)
• [文献書誌] Adachi,M.: "Induction of smg p21/rap1A p21/krev-1 p21 gene expression during phorbol ester-induced differentiation of a human megakaryocytic leukemia coll line." Oncogene. 7. 323-329 (1992)
• [文献書誌] Hiraoka,K.: "Both stimulatory and inhibitory GDP/GTP exchange proteins,smg GDS and rho GDI,are active on multiple small GTP-binding proteins." Biochem.Biophys.Res.Commun.182. 921-930 (1992)
• [文献書誌] Takai,Y.: "Small GTP-binding proteins." Int.Rev.Cytol.133. 187-230 (1992)