発がん遺伝子産物Rasの標的蛋白質RalGDSの生理機能

• 研究課題/領域番号: 08265242
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 菊池 章 広島大学, 医学部, 教授 (10204827)
• 研究分担者: 岸田 昭世 広島大学, 医学部, 助手 (50274064)
• 研究期間 (年度): 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円); 1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
• キーワード: Ras / RalGDS / 細胞内シグナル伝達 / RalBP1 / Ral

研究概要

私共はRalGDSがRasの標的蛋白質であることを見い出しているが、RasGDSを介するRasのシグナル伝達機構を解析し、本年度の研究により以下の諸点を明らかにした。RasはC末端側が脂質による翻訳後修飾を受けており、この修飾がRasの細胞膜への局在や機能発現に重要であることが知られている。そこで、Rasの活性化によって引き起こされるRalGDSの細胞内局在の変化を解析した。RalGDSはCOS細胞内では細胞質画分に存在しており、膜画分には認められなかった。しかし、RalGDSをRasと共に発現させるとその半分が膜画分に認められた。これらの結果は細胞膜に存在するRasがRalGDSを細胞質から細胞膜へトランスロケ-トさせることを示している。RalもC末端側が脂質による翻訳後修飾を受けている。Ralの翻訳後修飾はRalGDSのRalに対するGDP/GTP交換反応促進活性を増強した。RalBP1はRalの標的蛋白質であることが知られているが、RalによるRalBP1の細胞内局在の変化を解析したところ、RalはRalBP1の細胞内局在を細胞質画分から膜画分にトランスロケ-トさせた。また、Rasの標的蛋白質結合部位の変異体を用いて、RalGDSを介するシグナル伝達系がRafとは異なることが明らかになった。さらに、RalGDSはRafと相乗的に作用してc-fos遺伝子の発現を促進した。これらの結果から、RalGDSを介するシグナル伝達系はRafのそれと共にRasの機能発現に重要であり、また、シグナルは細胞膜上を効率的に伝わることが明らかになった。以上、本年度の研究は予定通りに進行したと判断しているが、今後は膜画分に存在するRalGDSやRalBP1の活性化因子の有無やRalGDSとRalによる遺伝子発現および細胞増殖の制御機構を明らかにすることにより、RalGDSを介するRasの新しい細胞内シグナル伝達機構の生理的意義の全貌を解明したい。

研究成果

• [文献書誌] Murai, H.: "Characterization of Ral GDP dissociation stimulator like (RGL) activities to regulate c-fos promoter and the GDP/GTP exchange of Ral." J. Biol. Chem.(in press). (1997)
• [文献書誌] Okazaki, M.: "Synergistic activation of c-fos promoter activity by Ral GDP dissociation stimulator and Raf." Oncogene. 14. 515-521 (1997)
• [文献書誌] Murai, H.: "Tyrosine dephosphorylation of glycogen synthase kinase-3 is involved in its extracellular signal-dependent inactivation." FEBS Letters. 392(2). 153-160 (1996)
• [文献書誌] Koyama, S.: "Ras-interacting domain of RGL blocks Ras-dependent signal transduction in Xenopus oocytes" FEBS Letters. 380(1-2). 113-117 (1996)
• [文献書誌] Okazaki, M.: "Ras-interacting domain of RGL reverses v-Ras-induced transformation and Raf-1 activity in N1H3T3 cells." Cancer Res.56(10). 2387-2392 (1996)
• [文献書誌] Li, S.: "Baculovirus-based expression of mammalian caveolin in Sf21 insect cells." J. Biol. Chem.271(45). 28647-28654 (1996)
• [文献書誌] Hinoi, T.: "Post-translational modifications of Ras and Ral are important for the action of RalGDS." J. Biol. Chem.271(33). 19710-19726 (1996)
• [文献書誌] Akasaka, K.: "Differential structure requirements for interaction of Ras protein with its distinct downstream effectors." J. Biol. Chem.271(10). 5353-5360 (1996)
• [文献書誌] Kikuchi, A.: "Regulation of interaction of ras p21 with RalGDS and Raf-1 by Cyclic AMP-dependent protein kinase." J. Biol. Chem.271(1). 588-594 (1996)