網膜性色素変性症RP9の原因遺伝子PAP-1とその関連遺伝子群の機能解析

• 研究課題/領域番号: 14370551
• 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: 眼科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 有賀 早苗 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (90184283)
• 研究分担者: 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 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 12,900千円 (直接経費: 12,900千円); 2003年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円); 2002年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
• キーワード: PAP-1 / c-Myc / RP9 / 網膜性色素変性症 / スプライシング / Pim-1 / リン酸化 / 網膜 / c-MYc

研究概要

1.PAP-1のsplicing因子としての機能とRP9変異
PAP-1は癌遺伝子産物Pim-1の結合タンパク質として本研究室で単離・同定した新規タンパク質である。また、そのアミノ酸変異は網膜性色素変性症RP9の原因であると報告されている。PAP-1の機能解析のためにPAP-1結合タンパク質をスクリーニングしたところ、splicing因子SC35,U2AF35が同定され、これらは核内でドット状に共局在することが判明した。In vivo,in vitro splicing assayを行なったところPAP-1はそのリン酸化状態に依存してAd2 Ela geneのスプライシングパターシを変更させることからsplicing因子であることが明かとなった。この結果はin vitro再構成系で更に確認された。RP9患者に見られる2種類のPAP-1変異の内、D170G変異PAP-1は野生型に比較してリン酸化の程度が低く、かつsplicing因子としての機能を失っていた。以上より,PAP-1は網膜で発現する遺伝子のsplicing調節因子として機能し、RP9患者では正常なsplicingが起きないために異常なタンパク質が産生されることが病因と考えられた。
2.PAP-1結合タンパク質PAPA-1
PAP-1結合タンパク質として単離・同定された新規タンパク質PAPA-1は核小体に存在し、Pim-1-PAP-1機能を調節し、細胞周期を負に制御することが明らかとなった。更に,PAPA-1結合因子としてc-Myc結合タンパク質であるMiz-1を同定した。更に、PAPA-1も直接c-Mycに結合することが判明し、3者は拮抗的にc-MyCに結合してc-Myc機能調節を行っていることが判明した。事実、PAPA-1はc-Mycを正に、Miz-1はc-Mycの転写能を負に制御していた。
3.PAP-1ノックアウトマウスの作成
PAP-1の固体レベルでの機能解析を目的としてPAP-1ノックアウトマウスの作成を行なっている。現在までにマウスPAP-1ゲノム遺伝子単離,ターゲットベクターを作成,組替ES細胞のスクリーニングが完了した。にも結合した。以上より、AMY-1のBIG2/BIG1複合体形成によるゴルジ体での機能が示唆された。

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)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Niki, et al.: "DJBP, a novel DJ-1-binding protein, negatively regulates the androgen receptor by recruiting histone deacetylase complex, and DJ-1 antagonizes this inhibition by abrogation of this complex."Mol.Cancer Res.. 1. 247-261 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Honbou, et al.: "The Crystal structure of DJ-1, a protein related to male ferility and Parkinson's disease."J.Biol.Chem. 278. 31380-31384 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Taira, et al.: "DJ-1 plays a role in anti-oxidative stress to prevent cell death"EMBO Rep.. 5. 213-218 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 有賀寛芳: "生物薬科学実験講座6・細胞の増殖と成長因子(1)細胞周期の解析"廣川書店. 5 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [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)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [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)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Niki et al.: "DJBP, a novel DJ-1-binding protein, negatively regulates the androgen receptor by recruiting histone deacetylase complex, and DJ-1 antagonizes this inhibition by abrogation of this complex."Mol.Cancer Res.. 1. 247-261 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Honbou et al.: "The Crystal structure of DJ-1, a protein related to male fertility and Parkinson's disease"J.Biol.Chem.. 278. 31380-31384 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Taira et al.: "DJ-1 plays a role in anti-oxidative stress to prevent cell death."EMBO Rep.. 5. 213-218 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ariga et al.: "DJ-1, a target protein of androgen-related endocrine disrupters"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. 81. 221-233 (2003)
• [文献書誌] Niki et al.: "DJBP, a novel DJ-1-binding protein, negatively regulates the androgen receptor by recruiting histone deacetylase complex, and DJ-1 antagonizes this inhibition by abrogation of this complex"Mol.Cancer Res.. 1. 247-261 (2003)
• [文献書誌] Kuroda et al.: "The actin-binding domain of Slac2-a/melanophilin is required for melanosome distribution in melanocyte"Mol.Cell.Biol.. 23. 5245-5255 (2003)
• [文献書誌] Honbou et al.: "The Crystal structure of DJ-1, a protein related to male fertility and Parkinson's disease"J.Biol.Chem. 278. 31380-31384 (2003)
• [文献書誌] Taira et al.: "DJ-1 plays a role in anti-oxidative stress to prevent cell death"EMBO Rep.. 5. 213-218 (2004)
• [文献書誌] 有賀寛芳: "生物薬科学実験講座6・細胞の増殖と成長因子(1)細胞周期の解析"廣川書店. 5 (2003)
• [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. 81. 221-233 (2003)