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低分子量G蛋白質による細胞増殖の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 12215098
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関神戸大学

研究代表者

片岡 徹  神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40144472)

研究分担者 島 扶美  神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (60335445)
枝松 裕紀  神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (70335438)
苅谷 研一  琉球大学, 医学部, 教授 (40263371)
研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
79,000千円 (直接経費: 79,000千円)
2004年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
2003年度: 15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2002年度: 15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2001年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
2000年度: 17,000千円 (直接経費: 17,000千円)
キーワード低分子量G蛋白質 / ras癌遺伝子 / rap1癌抑制遺伝子 / ホスホリパーゼC / 化学発癌 / ホルボールエステル / X線結晶解析 / ノックアウトマウス / 心臓半月弁弁膜症 / 細胞内局在 / 細胞増殖因子 / RAドメイン / M-Ras / アデニル酸シクラーゼ / グアニンヌクレオチド交換促進因子 / ファルネシル化 / シクラーゼ結合蛋白質 / raf癌遺伝子
研究概要

1 ras癌遺伝子依存性の発癌におけるRas/Rap1標的蛋白質ホスホリパーゼCε(PLCε)の機能解析のため、遺伝子ノックアウトマウスを作製しDMBAをイニシエータ、TPAをプロモータとした二段階皮膚化学発癌実験を行なった。ノックアウトマウスでは、野生型マウスに比べパピローマの発生時期が遅延し発生個数が約4分の1に減少した。更に、扁平上皮癌へのプログレッションが全く起こらなかった。発生した全腫瘍において、H-ras遺伝子の61番コドンに活性型変異が見られた。この結果は、PLCεがras癌遺伝子依存性の個体レベルでの発癌に重要な役割を持つことを示した。また、ノックアウトマウスでは、TPA処理により誘導される皮膚基底層細胞の増殖と肥厚が起こらず、PLCεがホルボールエステル下流のシグナル伝達に重要な役割を持つ事を示した。これらの結果は、PLCεが抗癌剤開発の新しい分子標的になることを示唆した。
2 PLCεノックアウトマウスは、先天性心臓半月弁膜症に起因する心室拡張を示した。半月弁の弁葉の肥厚と形態異常を引き起こす分子機構としては、PLCεが上皮増殖因子(EGF)受容体-Ras経路の下流で、骨形成因子受容体下流でのSmad1/5/8の活性化の抑制に関わると推測した。
3 Ras類似蛋白質M-Rasの高次構造解析を通じて、GTP結合型Rasの中に標的蛋白質との結合能力を有する型(state2)と有しない型(state1)が相互変換が可能な状態で存在する事を見いだし、state1の高次構造の決定に世界で初めて成功した。State1は、GTPのγ-リン酸基とRasのセリン-35残基側鎖との結合が解離しており、その結果生じたポケットに嵌入することによりstate1を安定化する物質がRasの機能阻害を通して新しい抗癌剤として使える可能性を示唆した。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (20件)

  • [雑誌論文] Congenital semilunar valvulogenesis defect in mice deficient in phospholipase Cε2005

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tadano, et al.
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology 25巻・6号

      ページ: 2191-2199

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of a novel domain of Ras and Rap1 that directs their differential subcellular localizations2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nomura, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 279巻・21号

      ページ: 22664-22673

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Role of the Sec14-like domain of Dbl family exchange factors in the regulation of Rho family GTPases in different subcellular sites2004

    • 著者名/発表者名
      Shuji Ueda, et al.
    • 雑誌名

      Cellular Signaling 16巻・8号

      ページ: 899-906

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Phospholipase Cε regulates ovulation in Caenorhabditis elegans2004

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kariya, et al.
    • 雑誌名

      Developmental Biology 274巻・1号

      ページ: 201-210

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crucial role of phospholipase Cε in chemical carcinogen-induced skin tumor development2004

    • 著者名/発表者名
      Yunfeng Bai, et al.
    • 雑誌名

      Cancer Research 64巻・24号

      ページ: 8808-8810

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct activation of fission yeast adenylyl cyclase by heterotrimeric G protein gpa22004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ogihara, et al.
    • 雑誌名

      Kobe Journal of Medical Sciences 50巻・4号(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] ホスホリパーゼCεを分子標的とした新規抗がん剤のスクリーニング方法2004

    • 発明者名
      片岡 徹, 枝松 裕紀
    • 権利者名
      片岡 徹, 枝松 裕紀
    • 産業財産権番号
      2004-022308
    • 出願年月日
      2004-01-29
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Nomura, et al.: "Identification of a novel domain of Ras and Rap1 that directs their differential subcellular localizations"The Journal of Biological Chemistry. 279・未定 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shuji Ueda, et al.: "Role of the Sec14-like domain of Dbl and Ost guanine nucleotide exchange factors in the regulation of Rho family GTP-binding proteins in different subcellular compartments"Cellular Signalling. 16・未定 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Dongmei Wu, et al.: "Neuronal lineage-specific induction of phospholipase CE expression in the developing mouse brain"European Journal of Neuroscience. 17・8. 1571-1580 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kayo Hibino, et al.: "Single- and multiple-molecule dynamics of the signaling from H-Ras to c Raf-1 visualized on the plasma membrane of living cells"Chemphyschem. 4・7. 748-753 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chunhua Song, et al.: "Differential roles of Ras and Rap1 in growth factor-dependent activation of phospholipase Cε"Oncogene. 21巻53号. 8105-8113 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiya Tanaka, et al.: "H-Ras/mitogen-activated protein kinase pathway inhibits integrin mediated adhesion and induces apoptosis in osteoblasts"The Journal of Biological Chemistry. 277巻24号. 21446-21452 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shinya Mitsuhashi, et al.: "Usage of Tautomycetin, a novel inhibitor of protein phosphatase 1(PP1), reveals that PP1 is a positive regulator of Raf-1 in vivo"The Journal of Biological Chemistry. 278巻1号. 82-88 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Dongmei Wu, et al.: "Neuronal lineage-specific induction of phospholipase Cε expression in the developing mouse brain"European Journal of Neuroscience. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kayo Hibino, et al.: "Single-and multiple-molecule dynamics of the signaling from H-Ras to c Raf-1 visualized on the plasma membrane of living cells"Chemphyschem. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 孝哉, 他: "Rasを介するシグナル伝達と癌"Molecular Medicine. 39巻11号. 1238-1246 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Liao et al.: "RA-GEF1, a guanine nucleotide exchange factor for Rap1, is activated by translocation induced by association with Rap1-GTP and enhances Rap1-dependent B-Raf activation"The Journal of Biological Chemistry. 276巻30号. 28478-28483 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kato-Stankiewicz et al.: "Epidermal growth factor stimulation of the ACK1/Dbl pathway in a Cdc42 and Grb2-dependent manner"Biochemical and Biophysical Research Communications. 284巻2号. 470-477 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T-G.Jin et al.: "Role of the CDC25 homology domain of phospholipase Cεin amplification of Rap1-dependent signaling"The Journal of Biological Chemistry. 276巻32号. 30301-30307 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] X.Gao et al.: "Identification and characterization of RA-GEF-2, a Rap guanine nucleotide exchange factor that serves as a downstream target of M-Ras"The Journal of Biological Chemistry. 276巻45号. 42219-42225 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kido et al.: "Critical function of the Ras-associating domain as a primary Ras-binding site for regulation of Saccharomyces cerevisiae adenylyl cyclase"The Journal of Biological Chemistry. 277巻5号. 3117-3123 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sendoh et al.,: "Role of Raf-1 conserved region 2 in regulation of Ras-dependent Raf-1 activation."Biochemical and Biophysical Research Commmunications. 271巻3号. 596-602 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kiyono et al., T.: "Stimulation of ras guanine nucleotide exchange activity of ras-GRF1/CDC25Mm upon tyrosine phosphorylation by the Cdc42-regulated kinase ACK1."Journal of Biological Chemistry. 275巻38号. 29788-29793 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] C.Song et al.,: "Regulation of a novel human phospholopase C, PLCε, through membrane targeting by Ras."Journal of Biological Chemistry. 276巻4号. 2752-2757 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Oishi et al.,: "Critical role of Caenorhabditis elegans homologs of Cds1 (Chk2)-related kinases in meiotic recombination."Molecular and Cellular Biology. 21巻4号. 1329-1335 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 苅谷研一 et al.,: "Rasとエフェクターの相互作用機構"生化学. 72巻4号. 285-288 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

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