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環境ストレスに対する生体反応の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 10470037
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 病態医化学
研究機関東北大学

研究代表者

田村 眞理  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (20124604)

研究分担者 小林 孝安  東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (10221970)
平賀 章  東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (80134047)
高井 俊行  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (20187917)
柳川 右千夫  東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (90202366)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードSAPK / シグナル伝達路 / IL-1 / TAK1 / PP2C / ストレス応答 / SAPKシグナル伝達路 / プロテインホスファターゼ2C / 環境ストレス / プロテインホスファターゼ / ストレス反応 / SAPKシステム
研究概要

本研究では、哺乳動物細胞のストレス感受性プロテインキナーゼ(SAPK)シグナル伝達路の調節におけるプロテインホスファターゼ2C(PP2C)の作用を検討するため、培養細胞を用いた検討を行った。まず、COS7細胞での発現システムを用いて、ストレスによるSAPKシステムの活性化に対するPP2Cの影響について検討したところ、JNKおよびp38の活性化はいずれも、PP2Cα或いはPP2Cβ-1の発現により抑制された。次にSAPKシグナル伝達路における、PP2Cβ-1の作用点の同定を試みた。その結果、PP2Cβ-1はSAPKシステムを構成するMKKKであるTAK1と特異的に会合し、これを直接脱リン酸し、不活性化することにより下流へのシグナルの伝達を抑制することが示された。293細胞のIL-1刺激により、TAK1の活性化を介して、転写因子AP1の活性化が起こることが既に報告されている。そこで、PP2Cβ-1の発現がIL-1によるAP1の活性化に影響を与えるか否かをレポーター遺伝子を用いて検討したところ、PP2Cβ-1の発現によって、IL-1依存性のAP1の活性化は部分的に抑制された。これに対し、PP2Cβ-1のドミナントネガティブ変異体はむしろIL-1によるAP1の活性化をさらに増強させた。これらの結果は内因性のPP2Cβ-1がSAPKシグナル伝達路の抑制因子として作用する可能性を示唆している。SAPKシグナル伝達路におけるPP2Cβめ生理的意義をさらに詳細に解析する目的で、PP2Cβ遺伝子を破壊したES細胞を作製して解析を進めたところ、ES細胞PP2Cβ(-/-)株は野生株に比べて、ストレスに対する反応性が亢進するという予備的結果を得た。ES細胞の解析と並行させて、PP2Cβ遺伝子ノックアウトマウスの作製も進めてきたが、これまでにgerm line transmissionが確認された。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] Tamura, S.: "Regulation of stress-activated protein kinase signaling pathways by protein phosphatases"Eur. J. Biochem. mini-review series. (in press).

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  • [文献書誌] Wang H.: "Activation of c-Jun amino-terminal kinase is required for retinoic acid-indused neural differentiation of P19 embryonal carcinoma cells"FEBS Lett.. 503. 91-96 (2001)

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  • [文献書誌] Higuchi, T.: "Effects of ATP on regulation of galactosyltransferase-I activity responsible for synthesis of the linkage region between the core protein and glycosaminoglycan chains of proteoglycans"Biochem. Cell Biol.. 79. 159-164 (2001)

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  • [文献書誌] Hanada, M.: "Regulation of the TAK1 signaling pathway by protein phosphatase 2C"J. Biol. Chem.. 276. 5753-5759 (2001)

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  • [文献書誌] Makinae, K.: "structure of the mouse glutamate decarboxylase 65 gene and its promoter : preferential expression of its promoter in the GAB Aergic neurons transgenic mice"J. Neurochem.. 75. 1429-1437 (2000)

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  • [文献書誌] Hiraga, A.: "Protein phosphatase 2A is associated in an inactive state with microtubules through 2A1-specific interaction with tubulin"Biochem. J.. 346. 433-439 (2000)

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  • [文献書誌] Casamayor A, Torrance PD, Kobayashi T, Thorner J, Alessi DR: "Functional counterparts of mammalian protein kinases PDK1 and SGK in budding yeast"Curr. Biol.. 9. 186-197 (1999)

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  • [文献書誌] Kobayashi T, Cohen P: "Activation of serum-and glucocorticoid-regulated protein kinase by agonists that activate phophatidylinositide 3-kinase is mediated by 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1(PDK-1) and PDk2"Biochem. J.. 339. 319-328 (1999)

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  • [文献書誌] Kobayashi T, Deak M, Morrice N, Cohen P: "Characterization of the structure and regulation of two novel isoforms of serum and glucocorticoid-induced protein kinase"Biochem. J.. 344. 189-197 (1999)

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  • [文献書誌] Yamamoto M, Suzuki Y, Kihira H.Miwa H, Kita K, Nagao M, Tamura S, Shiku H, Nishikawa M: "Expressions of four major protein Ser/Thr phosphatases in human primary leukemia cells"Leukemia. 13. 595-600 (1999)

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  • [文献書誌] Hishiya A, Ohnishi M, Tamura S, Nakamura F: "Protein phosphatase 2C inactivates F-actin binding of human platelet moesin"J. Biol. Chem.. 274. 26705-26712 (1999)

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  • [文献書誌] Yanagawa Y, Kobayashi T, Ohnishi M, Kobayashi T, Tamura S, Tsuzuki T, Sanbo M, Yagi T, Tashiro F, Miyazaki J: "Enrichment and efficient screening of ES cells containing a targeted mutation : the use of DT-A gene with the polyadenylation signal as a negative selection maker"Transgenic Res.. 8. 215-221 (1999)

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  • [文献書誌] Ohnishi M, Chida N, Kobayashi T, Wang H, Ikeda S, Hanada M, Yanagawa Y, Katsura K, Hiraga A, Tamura S: "Alternative promoters direct tissue-specific expression of the mouse protein phosphatase 2Cβ gene"Eur. J. Biochem.. 263. 736-745 (1999)

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  • [文献書誌] Hanada M, Kobayashi T, Ohnishi M, Ikeda S, Wang H, Katsura K, Yanagawa Y, Hiraga A, Kanamaru R, Tamura S: "Selective suppression of stress-activated protein kinase pathways by protein phosphatase 2C in mammalian cells"FEBS Lett.. 437. 172-176 (1998)

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  • [文献書誌] Kobayashi T, Sadie M, Ohnishi M, Wang H, Ikeda S, Hanada M, Yanagawa Y, Nakajima T, Tamura S: "Isoform specific phosphorylation of fission yeast type 2C protein phosphatase"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 251. 296-300 (1998)

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  • [文献書誌] Kobayashi T, Kusuda K, Ohnishi M, Wang H, Ikeda S, Hanada M, Yanagawa Y, Tamura S: "Isoform specific phosphorylation of protein phosphatase 2C expressed in COS7 cells"FEBS Lett.. 430. 222-226 (1998)

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  • [文献書誌] Kusuda k, Kobayashi T, Ikeda S, Ohnishi M, Chida N, Yanagawa Y, Shineha R, Nishihira T, Satomi S, Hiraga A, Tamura S: "Mutational analysis of the domain structure of mouse protein phosphatase 2Cβ"Biochem. J.. 332. 243-250 (1998)

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  • [文献書誌] Tamura S.: "Regulation of stress-activated protein kinase signaling pathways by protein phosphatases."Eur. J. Biochem. mini-review series. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang H.: "Activation of c-Jun amino-terminal kinase is required for retinoic acid-induced neural differentiation of P19 embryonal carcinoma cells."FEBS Lett.. 503. 91-96 (2001)

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  • [文献書誌] Higuchi T.: "Effects of ATP on regulation of galactosyltransferase-I activity responsible for synthesis of the linkage region between the core protein and glycosaminoglycan chains of proteoglycans."Biochem. Cell Biol.. 79. 159-164 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanada M.: "Regulation of the TAK1 signaling pathway by protein phosphatase 2C."J. Biol. Chem.. 276. 5753-5759 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraga A.: "Protein phosphatase 2A is associated in an inactive state with microtubules through 2A1-specific interaction with tubulin."Biochem. J.. 346. 433-439 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makinae K.: "Structure of the mouse glutamate decarboxylase 65 gene and its promoter: preferential expression of its promoter in the GAB Aergic neurons of transgenic mice."J. Neurochem.. 75. 1429-1437 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Casamayor A.: "Functional counterparts of mammalian protein kinases PDK1 and SGK in budding yeast."Curr. Biol.. 9. 186-197 (1999)

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  • [文献書誌] Kobayashi T.: "Activation of serum- and glucocorticoid-regulated protein kinase by agonists that activate phophatidylinositide 3-kinase is mediated by 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PDK-1) and PDK2."Biochem. J.. 339. 319-328 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi T.: "Characterization of the structure and regulation of two novel isoforms of serum and glucocorticoid-induced protein kinase."Biochem. J.. 344. 189-197 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto M.: "Expressions of four major protein Ser/Thr phosphatases in human primary leukemic cells."Leukemia. 13. 595-600 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hishiya A.: "Protein phosphatase 2C inactivates F-actin binding of human platelet moesin."J. Biol. Chem.. 274. 26705-26712 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yanagawa Y.: "Enrichment and efficient screening of ES cells containing a targeted mutation: the use of DT-A gene with the polyadenylation signal as a negative selection maker."Transgenic Res.. 8. 215-221 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnishi M.: "Alternative promoters direct tissue-specific expression of the mouse protein phosphatase 2Cβ gene."Eur. J. Biochem.. 263. 736-745 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanada M.: "Selective suppression of stress-activated protein kinase pathways by protein phosphatase 2C in mammalian cells."FEBS Lett.. 437. 172-176 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi T.: "Isoform specific phosphorylation of fission yeast type 2C protein phosphatase. Biochem."Biophys. Res. Commun.. 251. 296-300 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi T.: "Isoform specific phosphorylation of protein phosphatase 2C expressed in COS7 cells."FEBS Lett.. 430. 222-226 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusuda K.: "Mutational analysis of the domain structure of mouse protein phosphatase 2Cβ."Biochem. J.. 332. 243-250 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamura, S.: "Regulation of stress-activated protein kinase signaling pathways by protein phosphatases"Eur. J. Biochem. mini-review series. in press.

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Wang H.: "Activation of c-Jun amino-terminal kinase is required for retinoic acid induced neural differentiation of P19 embryonal carcinoma cells"FEBS Lett. 503. 91-96 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Higuchi, T.: "Effects of ATP on regulation of galactosyltransferase-I activity responsible for synthesis of the linkage region between the core protein and glycosaminoglycan chains of proteoglycans"Biochem. Cell Biol. 79. 159-164 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hanada, M.: "Regulation of the TAK1 signaling pathway by protein phosphatase 2C"J. Biol. Chem. 276. 5753-5759 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hanada,M.: "Regulation of the TAK1 signaling pathway by protein phosphatase 2C."J.Biol.Chem.. (In press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Makinae,K.: "Structure of the mouse glutamate decarboxylase 65 gene and its promoter : preferential expression of its promoter in the GABAergic neurons of transgenic mice."J.Neurochem.. 75. 1429-1437 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraga,A.: "Protein phosphatase 2A is associated in an inactive state with microtubules through 2Al-specific interaction with tubulin."Biochem.J.. 346. 433-439 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraga A.& Tamura S.: "Protein Phosphatase 2A is associated in an inactive state with microtubules through 2A1-specific interaction with tubulin"Biochem. J.. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hishiya A.,Ohnishi M.,Tamura S.& Nakamura F.: "Protein phosphatase 2C inactivates F-actin binding of human platelet moesin"J. Biol. Chem.. 274. 26705-26712 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ohnishi M.,Chida N.,Kobayashi T.,Wang H.,Ikeda S.,Hanada Y.,Yanagawa Y.,Katsura K.,Hiraga A. & Tamura S.: "Alternative promoters direct tissue-specitic expression of the mouse protein phosphatase 2C beta gene"Eur. J. Biochem.. 263. 736-745 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto M.,Suzuki Y.,Kihira H.,Miwa H.,Kita K.,Nagao M.,Tamura S.,Siku H.& Nishikawa M.: "Expressions of four major protein ser / thr phosphatases in human primary leukemic cells"Leukemia. 13. 565-600 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yanagawa Y.,Kobayashi T.,Ohnishi M.,Kobayashi T.,Tamura S.,Tsuzuki T.,Sanbo M.,Yagi T.,Tashiro F.& Miyazaki J.: "Enrichment and efficient screening of ES cells containing a targeted mutation: the use of DT-A gene with the polyadenylation signal as a negative selection marker"Transgenic Res.. 8. 215-221 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,T.: "Isoform specific phosphorylation of protein phosphatase 2C expressed in COS7 cells." FEBS Lett.430. 222-226 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kusuda,K.: "Mutational analysis of the domain structure of mouse protein phosphatase 2Cβ" Biochem.J.332. 243-250 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,T.: "Isoform specific phosphorylation of fission yeast type 2C protein phosphatase." Biochem.Biophys.Res.Commun.251. 296-300 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hanada,M.: "Selective suppression of stress-activated protein kinase pathway by protein phosphatase 2C in mammalian cells." FEBS Lett.437. 172-176 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,M.: "Expression of four major protein ser/thr phosphatases in human primary leukemic cells." LEUKEMIA. (in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,T.: "Methods in Molecular Biology(ed,Ludlow,J.W.),Humana Press,Totowa" Expression of mouse protein phosphatase 2C in Eschericha coli and COS7 cells., 5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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