RNA結合タンパク質を介したMAPキナーゼシグナルの制御に関する分子遺伝学的研究

• 研究課題/領域番号: 15030229
• 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: 近畿大学 (2004); 神戸大学 (2003)
• 研究代表者: 杉浦 麗子 近畿大学, 薬学部, 教授 (90294206)
• 研究分担者: 久野 高義 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50144564) ; 春藤 久人 神戸大学, 医学部, 助教授 (70206259)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円); 2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
• キーワード: RNA結合タンパク質 / タンパク質リン酸化 / 酵母モデル生物 / 分子遺伝学 / MAPキナーゼ / 減数分裂 / がん化抑制因子 / MAPキナーゼホスファターゼ / 分裂酵母

研究概要

分裂酵母は高等生物に極めて近い細胞内情報伝達経路を有する優れたモデル生物である。我々はMAPKシグナルのフィードバック制御に関わるRNA結合タンパク質Rnc1を同定した。本研究は分子遺伝学的手法を用いてRNA結合タンパク質の標的分子および機能的関連因子を同定し、MAPKシグナル制御におけるRNA結合タンパク質の役割を明らかにすることを目的とする。まずDNAマイクロアレイを用いてRnc1ノックアウト細胞と野生細胞で発現が変化している遺伝子群を同定した。その結果複数の翻訳に関与すると考えられる遺伝子群がノックアウト細胞で発現上昇していることが明らかとなったのでこれらの遺伝子をPCR法によりクローニングし、遺伝子破壊などの機能解析を開始した。
さらに、分子遺伝学的手法により新たにRRM型のRNA結合タンパク質であるNrd1を同定した。Nrd1は従来減数分裂や分化に関与することが報告されていたが、我々はNrd1を過剰発現することで細胞分裂が異常になる変異体の温度感受性や細胞形態異常を正常に回復することを示した。この結果は、Nrd1は減数分裂や分化のステップのみならず細胞分裂や細胞形態にも重要な働きをしていることを示唆している。また、Nrd1と結合するタンパク質としてProtein kinase Cのターゲットでもある高等生物のRACK1のホモログであるcpc2+遺伝子を取得した。Cpc2ノックアウトは接合に異常を示すことからCpc2は減数分裂に重要な働きをしていることがわかった。Nrd1タンパク質とCpc2タンパク質のGFP融合タンパク質を作製し、細胞内局在を観察した結果どちらのタンパクも細胞質内に均一に局在していることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of Apm1, the AP-1 Clathrin-Adaptor mu1 Subunit, Causes Distinct Phenotypes and Synthetic Lethality with Calcineurin Deletion in Fission Yeast (2004)
  • 著者名/発表者名: Kita A, Sugiura R, Shoji H, He Y, Deng L, Lu Y, Sio SO, Takegawa K, Sakaue M, Shuntoh H, Kuno T
  • 雑誌名: Mol Biol Cell. 15.6 ページ: 2920-2931
• [雑誌論文] Lub1 Participates in Ubiquitin Homeostasis and Stress Response via Maintenance of Cellular Ubiquitin Contents in Fission Yeast. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ogiso Y, Sugiura R, Kamo T, Yanagiya S, Lu Y, Okazaki K, Shuntoh H, Kuno T
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 24.6 ページ: 2324-2331
• [文献書誌] Ogiso-Yasunari: "Lub1 Participates in Ubiquitin Homeostasis and Stress Response via Maintenance of Cellular Ubiquitin Contents in Fission Yeast."Mol.Cell.Biol.. 24(6). 2324-2331 (2004)
• [文献書誌] Sugiura Reiko: "Upregulation of mRNA in MAPK Signaling : Transcriptional Activation or mRNA Stabilization?"Cell Cycle. 3(3). 286-288 (2004)
• [文献書誌] Maeda Takuya: "Pmr1 a P-type ATPase, and Pdt1,an Nramp Homolog, Cooperatively Regulate Cell Morphogenesis in Fission Yeast."Genes.Cells. 9(1). 71-82 (2004)
• [文献書誌] Sugiura Reiko: "Feedback regulation of MAPK signalling by an RNA-binding protein."Nature. 424(6951). 961-965 (2003)
• [文献書誌] Hirayama Sonoko: "Zinc Finger Protein Prz1 Regulates Ca2+ but Not Cl- Homeostasis in Fission Yeast."J.Biol.Chem.. 278(20). 18078-18084 (2003)