formin相同蛋白質Fhosによる微小管-アクチン細胞骨格の動的制御機構

• 研究課題/領域番号: 18790206
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 武谷 立 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (50335981)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: シグナル伝達 / 細胞・組織

研究概要

本研究の目的は、formin相同蛋白質Fhos(Fhod)による微小管-アクチン両細胞骨格の動的制御機構の解明であった。Fhodは、分子のほぼ中央にポリプロリンの繰返し構造を持つFH(formin homology)1ドメイン、及びそのC末側に広く保存されたFH2ドメインを持ち、このFH1-FH2領域でアクチンの核化・重合能を有している。Fhodのアクチン重合活性は、N末領域とC末に存在するDAD(dia autoinhibitory domain)との自己分子内結合により普段は抑制されている。我々は、Rho結合キナーゼROCKがFhod1のDAD領域内のSer1131、Ser1137及びThrl141をリン酸化することを見出した。ROCKによるDAD領域内3残基のリン酸化によりFhod1-N末領域とFhod1-DAD間の分子内結合が消失し、これら3残基のリン酸化を模倣した全長変異体Fhod1(S1131D/S1137D/T1141D)は,C末欠失変異体と同様に著明なSF形成を誘導した。さらに血管内皮細胞において、トロンビンなどの血管作動性物質によりRho-ROCK経路を介してFhod1が実際にリン酸化されSF形成を誘導した。また,RNAiによりFhod1をノックダウンするとトロンビンによるSF形成は抑制された。以上より,ROCK依存的なリン酸化によりFhodが活性化されるという新しいformin相同蛋白質の活性化機構を明らかにすると同時に,血管内皮細胞でのSF形成にFhod1が必須の役割を果たすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The mammalian formin FHOD1 is activated through phosphorylation by ROCK and mediates thrombin-induced stress fibre formation in endothelial cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeya, R., et. al.
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 618-628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between the SH3 domains and C-terminal Proline-rich region in NADPH oxidase organizer 1(Noxo 1) (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A, et. al.
  • 雑誌名: Biochem Biophs Res Commun. 352 ページ: 560-565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full-length p40^<phox> structure suggests a basis for regulation mechanism of its membrane binding. (2007)
  • 著者名/発表者名: Honbou, K, et. al.
  • 雑誌名: EMBO J. 26 ページ: 1176-1186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between the SH3 domains and C-terminal proline-rich region in NADPH oxidase organizer 1 (Noxol). (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kami, K., Takeya, R., Sumimoto, H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 352(2) ページ: 560-565
• [雑誌論文] Full-length p40^<phox> structure suggests a basis for regulation mechanism of its membrane binding. (2007)
  • 著者名/発表者名: Honbou K, Minakami R, Yuzawa S, Takeya R, Suzuki NN, Kamakura S, Sumimoto H, Inagaki F
  • 雑誌名: EMBO J. 26(4) ページ: 1176-1186
• [雑誌論文] Regulation of superoxide-producing NADPH oxidases in nonphagocytic cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeya, R., Ueno, N., Sumimoto, H.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 406 ページ: 456-468
• [雑誌論文] NMR solution structure of the tandem SH3 domains of p47^<phox> complexed with a p22^<phox>-derived proline-rich peptide. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogura, K., Nobuhisa, I., Yuzawa, S., Takeya, R., Torikai, S., Saikawa, K., Sumimoto, H., Inagaki, F.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 3660-3668
• [雑誌論文] Activation of the superoxide-producing phagocyte NADPH oxidase requires co-operation between the tandem SH3 domains of p47^<phox> in recognition of a polyproline type II helix and an adjacent α-helix of p22^<phox>. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nobuhisa, I., Takeya, R., Ogura, K., Ueno, N., Kohda, D., Inagaki, F., Sumimoto, H.
  • 雑誌名: Biochem. J. 396 ページ: 183-192
• [雑誌論文] Regulation of novel superoxide-producing NAD(P)H oxidases. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeya, R., Sumimoto, H.
  • 雑誌名: Antioxid. Redox Signal. 8 ページ: 1523-1532
• [雑誌論文] Direct involvement of the small GTPase Rac in activation of the superoxide- producing NADPH oxidase Noxl. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyano, K., Ueno, N., Takeya, R., Sumimoto, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 81 ページ: 21857-21868
• [雑誌論文] Expression and function of Noxolγ, an alternative splicing form of the NADPH oxidase organizer 1. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeya, R., Taura, M., Yamasaki, T., Naito, S., Sumimoto, H.
  • 雑誌名: FEBS J 273 ページ: 3663-3677
• [学会発表] formin相同蛋白質Fhos1/FHODI のリン酸化による活性制御機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 武谷 立, 他
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Phosphorylation-dependent activation of the formin-homology protein Fhos1/FHODI (2007)
  • 著者名/発表者名: 武谷 立, 他
  • 学会等名: 第40回日本発生生物学会・第59回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2007-05-29