テトラヒメナのFK506結合蛋白質の研究

• 研究課題/領域番号: 10878123
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 沼田 治 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (50189354)
• 研究期間 (年度): 1998 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: FK506 / FKBP12 / テトラヒメナ / カルシニューリン / 細胞質分裂 / FK506結合蛋白質 / カルシウムイオン / カルモジュリン / IP_3リセプター

研究概要

FK506結合蛋白質(FKBP)は免疫抑制剤FK506と結合するとカルシニューリンの機能を阻害し、免疫担当細胞の働きを抑えることが知られている。我々はテトラヒメナにもFKBPが存在することを発見した。これは、この蛋白質が普遍的な生理機能に関与することを示唆している。この普遍的な生理機能を明かにすることが本研究の目的である。
1.テトラヒメナのFKBP遺伝子をクローニングし、そのcDNAの全塩基配列を決定した。推定されたアミノ酸配列からテトラヒメナのFKBPは分子量12kDaでFK506結合部位を保持していた。ホモロジー検索の結果、ショウジョウバエ、ヒト、マウスのFKBP12と約60%の相同性を持ち、類似性は80%近いことが判った。
2.テトラヒメナの同調分裂細胞をFK506で処理したところ細胞質分裂が阻害されることが明らかになった。
3.テトラヒメナFKBP12の機能を明らかにするため:(1)抗-FKBP12抗体を用いたFKBP12の細胞内局在性の決定、(2)FKBP12に結合するカルシニューリンのような蛋白質の同定、などを計画した。その第一段階として大腸菌でリコンビナントFKBP12の大量発現を行い、リコンビナントFKBP12をウサギとモルモットに注射して抗-FKBP12抗体の作製に成功した。

研究成果

• [文献書誌] Numata.O.,Kurasawa,H.,and Watanabe.Y.: "Tetrahymena elongation factor-1α binds to Hsp70 family proteins."Zoological Science. 16. 279-284 (1999)
• [文献書誌] Fujiu,K.,and Numata,O.: "Localization of microtubules during macronuclear division in Tetrahymena and possible involvement of macronuclear microtubules in amitotical' chromatin distribution."Cell Structure and Function. 24. 401-404 (1999)
• [文献書誌] Gonda,K.,Nishibori,K.,Ohba,H.,Watanabe,A.,and Numata,O.: "Molecular cloning of the gene for p85 that regulates the initiation of Cytokinesis in Tetrahymena."Biochemical and Biophysical Research Communication. 246. 112-118 (1999)
• [文献書誌] Gonda,K.,Katoh,M.,Hanyu,K.,Watanabe,Y.,and Numata.,O.: "Ca^<2+>/calmodulin and p85 cooperatively regulate an initiation of cytokinesis in Tetrahymena."Journal of Cell Science. 112. 3619-3626 (1999)
• [文献書誌] Wang,S.,Nakashima,S.,Numata,O.,Fujiu,K.,and Nozawa,Y.: "Molecular cloning and cell-cycle-dependent expression of the acetyl-CoA synthetase gene in Tetrahymena cells."Biochem J.. 343. 479-485 (1999)
• [文献書誌] Numata,O.,Kurasawa,H.,Gonda,K.,and Watanabe.Y.: "Tetrahymena elongation factor-1 α is localized with calmodulin in the division furrow."Journal of Biochemistry. 127. 51-56 (2000)
• [文献書誌] Watanabe,A.,Yonemura,I.,Gonda,K.,and Numata.,O.: "Cloning and sequencing of the gene for a Tetrahymena fimbrin-like protein."Journal of Biochemistry. 127. 85-94 (2000)
• [文献書誌] Numata,O.,Gonda,K.,Watanabe,A.,and Kurasawa,Y.: "Cytokinesis in Tetrahymena: determination of devision plane and organization of contractile ring."Microsco.Res.Tech.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Numata,O.,Fujiu,K.,and Gonda,K.: "Macronuclear division and cytokinesis in Tetrahymena."Cell Biol.Int.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Numata,O.,Hanyu,K.,Takeda,T.,and Watanabe,Y.: "Tetrahymena calcium-binding proteins,TCBP-23 and TCBP25."In Tetrahymena thermophila,ed.by D.J.Asai and J.D.Forney,Methods in Cell Biology,62巻,Academic Press.. 11 (1999)
• [文献書誌] A.Watanabe: "The new Tetrahymena actin-binding proteins is localized in the division furrow" J.Biochem.123. 607-613 (1998)
• [文献書誌] S.Wang: "Molecular cloning and cell-cycle-dependent expression of a novel NIMA(never-in-mitosis in Aspergillus nidulans)-related protein kinase(TpNrk)in Tetrahymena cell" Biochem.J. 334. 197-203 (1998)
• [文献書誌] O.Numata: "Tetrahymena elongation factor-1α binds to Hsp 70 family proteins" Zoological Science. in press. (1999)
• [文献書誌] O.Numata,: "Tetrahymena calcium-binding proteins,TCBP-25 and TCBP-23 In TETRAHYMENA THERMOPHILA(D.J.Asai,J.D.Forney eds.)(in press)" Academic Press,San Diego, (1999)