新規c-Myc結合タンパク質MM-1のがん抑制遺伝子産物としての機能

• 研究課題/領域番号: 14026003
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 有賀 早苗 北海道大学, 医療技術短期大学部, 教授 (90184283)
• 研究分担者: 北浦 広剛 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (10281817) ; 平 敬宏 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (70197036) ; 有賀 寛芳 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20143505)
• 研究期間 (年度): 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2002年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
• キーワード: c-Myc / MM-1 / ユビキチン / 癌抑制遺伝子 / プロテアソーム / 癌化 / c-fms / タンパク質分解

研究概要

本研究室で同定した新規c-Myc結合タンパク質MM-1に関して以下の新知見をえた。
1).MM-1が仲介する新規c-Myc転写抑制経路とターゲット遺伝子の同定
MM-1はTIF1βのC末に直接結合し,HDAC1,mSin3などの転写コリプレッサー群をc-Mycにリクルートすることが明らかとなった.次に,estrogenによってc-Myc活性が制御できるMyc-ER細胞にTIF1βのC末のdominant-negative体を導入した.この細胞では常にc-Mycは活性化状態であった.次にc-Myc活性化されている状態で両細胞の遺伝子発現の差をDNAマイクロアレイ法で解析した.TIF1βのC末のdominant-negative体を導入細胞で発現上昇している遺伝子がc-Myc-MM-1転写抑制ターゲット遺伝子候補であり,癌遺伝子として知られているc-fmsが同定された.c-fmsプロモーターには2カ所のc-Myc結合配列E-boxが存在し,この配列を欠損したc-fms promoterはc-Mycによる活性化は受けなかった.従って,c-fmsは通常,MM-1によりc-Mycによる転写活性化が抑制されているが,MM-1変異によりこの抑制系路が遮断され活性化され細胞癌化をもたらすと考えられる.
2).MM-1によるc-Myc分解
MM-1結合因子としてUbiquitin ligase E3 complexに含まれるElongin B, 26Sproteasome subunitであるRpt3, Rpn12がえられた.これらの事はMM-1がc-Myc分解に関与していることを示唆している.現実にMM-1を細胞に導入するとc-Myc分解が促進され,siRNAによりMM-1をノックアウトさせると逆にc-Mycは安定化された.c-Mycはユビキチン化されproteasomeにより分解されることは知られているが,その詳細は不明のままである.解析の結果,c-Myc, MM-1はSpk2, Cullin1, Elongon Bという今までと異なった組み合わせのUbiquitin ligase E3 complexと結合しユビキチン付加を受け,MM-1がRpt3を介してproteasomeに結合し,c-Mycが分解されることが明らかとなった.c-Myc分解系は世界中でこの経路の探索が行われていたが明らかになっていなかった事より,本結果は極めて重要な成果と考えられる.

研究成果

• [文献書誌] Yukitake et al.: "AAT-1, a novel testis-specific AMY-1-binding protein, forms a quarterly complex between AMY-1, A-kinase anchor protein 84 and a regulatory subunit of cAMP-dependent kinase, and is phosphorylated by its kinase"J. Biol. Chem.. 277. 45480-45492 (2002)
• [文献書誌] Furusawa et al.: "AMY-1 interacts with S-AKAP84 and AKAP95 in the cytoplasm and the nucleus, respectively, and inhibits cAMP-dependent protein kinase activity by preventing binding of its catalytic subunit to AKAP complex"J. Biol. Chem.. 277. 50885-50892 (2002)
• [文献書誌] Yukitake et al.: "AMAP-1, a novel testis-specific AMY-1-binding protein, is differentially expressed during the course of spermatogenesis"Biochim. Biophyta Acta. 1577. 126-132 (2002)
• [文献書誌] Okada et al.: "DJ-1, a target protein for an endocrine disrupter, participates in the fertilization in mice"Biol. Pharm. Bull.. 25. 853-856 (2002)
• [文献書誌] Ariga et al.: "DJ-1, a target protein of androgen-related endocrine disrupters (minireview)"Environmental Sci.. 10. 13-21 (2003)
• [文献書誌] Furusawa et al.: "Molecular cloning of the mouse AMY-1 gene and identification of the synergistic activation of the AMY-1 promoter by GATA-1 and Sp1"Genomics. (in press). (2003)