p53のリン酸化による活性調節機構の解析

• 研究課題/領域番号: 10044336
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 国立がんセンター
• 研究代表者: 田矢 洋一 国立がんセンター, 研究所生物学部, 室長 (60133641)
• 研究分担者: PRIVES Carol コロンビア大学, 生物科学部, 教授
• 研究期間 (年度): 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: p53 / リン酸化 / ATR / ATM / MDM2 / アセチル化

研究概要

Carol Prives教授とのこの共同研究のために、先ず、p53上の推定されるリン酸化部位(約13カ所)を特異的に認識する抗体をほぼすべて作製した。C末端側の2カ所のアセチル化部位に対する抗体も作製した。
p53は普通の細胞ではごく微量しか存在しないけれども、ガンマ線や化学発癌物質などでDNAにダメージを受けると増加してきて、転写活性化能ももつようになる。その際、mRNAは増加しない。そのメカニズムはすでに前年度の共同研究で明らかにしていた。即ち、DNAダメージによってp53のN末端から15番目にあるセリン残基のリン酸化が誘導されて、MDM2蛋白質がp53に結合しなくなり、その結果、安定化されて、転写活性化能も高まることを明らかにした。
今年度は、その研究をさらに発展させ、Ataxia telangiectaciaの原因遺伝子であるATM蛋白質がプロテインキナーゼの活性をもち、しかも、p53のSer15を直接にリン酸化することを証明した。ATMのファミリーであるATRについても同様のことを見い出した。
さらには、N末端側のSer15,20,33がin vivoでリン酸化されるためには、C末端側にあるテトラマー形成ドメインが必要であることを見つけた。

研究成果

• [文献書誌] Banin,S.et al.: "Enhanced phosphorylation of p53 by ATM in response to DNA demage." Science. 281. 1674-1677 (1998)
• [文献書誌] Canman,C.E.et al.: "Activation of the ATM kinae by ionizing radiation and phosphorvlation of p53." Science. 281. 1677-1679 (1998)
• [文献書誌] Khanna,K.K.et al.: "ATM associate with and phosphorylates p53 : mapping the region of interaction." Nature Genet.20. 398-4* (1998)
• [文献書誌] Lu,H.et al.: "Ultraviolet radiation, but not gamma radiation or etoposide-induced DNA damage, results in the phosphorylation of the murine p53 protein at serine-389" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 6399-6402 (1998)
• [文献書誌] Tibbetts,R.S.et al.: "ATR is a DNA damage-responsive protein kinase that phosphorylates the p53 tumor suppressor protein." Genes & Dev.13. 152-157 (1999)
• [文献書誌] Adams,P.D.et al.: "The retinoblastoma protein contains a C-terminal motif that targets it for phosphorylation by cyclin/cdk2 complexes." Mol.Cell.Biol.19. 1068-1080 (1999)
• [文献書誌] Cuddihy,A.R.et al.: "The interferon-inducible protein kinase PKR mediates the transcriptional activation of the tumor suppressor p53." Mol.Cell.Biol.19. 2475-2484 (1999)
• [文献書誌] Nakagawa,K.et al.: "Requirement of ATM in the phosphorylation of the human p53 protein at serine 15." Mol.Cell.Biol.19. 2828-2834 (1999)
• [文献書誌] Brugarolas,J.et al.: "Inhibition of cyclin-dependent kinase 2 by p21 is necessary for retinoblastoma protein-mediated G1 arrest after g-irradiation." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 1002-1007 (1999)
• [文献書誌] Shieh,S.-Y.et al.: "DNA demage-inducible phosphorylation at N-terminal sites including a novel site, serine 20, requiresoligomerization of p53." EMBO J.(in press). (1999)
• [文献書誌] Nagata,Y.et al.: "The stabilization mechanism of mutant-type p53 by impaired ubiquitination : the loss of wild-type p53 function and the hsp90 association" Oncogene. (in press). (1999)