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細胞の増殖・分化を支配する情報伝達系ーGTP結合蛋白質とくに百日咳毒素(IAP)標的蛋白質の役割を中心にー

研究課題

研究課題/領域番号 63060005
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

宇井 理生  東京大学, 薬学部, 教授 (50001037)

研究分担者 堅田 利明  東京工業大学, 理学部, 教授 (10088859)
榎本 武美  東京大学, 薬学部, 講師 (80107383)
花岡 文雄  東京大学, 薬学部, 助教授 (50012670)
研究期間 (年度) 1988 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
279,000千円 (直接経費: 279,000千円)
1991年度: 51,000千円 (直接経費: 51,000千円)
1990年度: 60,000千円 (直接経費: 60,000千円)
1989年度: 60,000千円 (直接経費: 60,000千円)
1988年度: 108,000千円 (直接経費: 108,000千円)
キーワードGTP結合蛋白質 / 百日咳毒素(IAP) / 細胞増殖 / 蛋白質のADPリボシル化 / 細胞周期 / 百日咳素素(IAP) / 細胞膜受容体
研究概要

細胞の増殖に関しては、EGFの受容体を過剰に発現しているA431細胞で、この受容体の刺激の結果としての増殖の亢進、抑制とともにG蛋白質を介して行われることを実証した。成熟ラットの肝細胞はα_1アドレナリン作動性受容体のみで交感神経の支配を受けるが、初代培養系に移し、低細胞密度で細胞を増殖させると急速にβ_2受容体が発現してくる。この時β_2受容体刺激はG_sを介してcAMPを産生させ、この情報がG_1期の後期に与えられれば、EGF、インシュリンの存在で細胞はS期に入る。一方、増殖を抑えるために高細胞密度で初代培養を行うとα_1受容体を介する応答が継続する。この時もEGF、インシュリン共存下で、この受容体刺激は多くの細胞をS期に移行させるが、この刺激(G_δを介するホスホリパ-ゼC活性化とそれに続くCa^<2+>動員)はG_0→G_1の初期1〜2時間でよい。細胞の分化に関してはHL60細胞を2時間、単独ではこの細胞を分化させない濃度のビタミンA、活性型ビタミンD_3、グルココルチコイドで核内受容体を刺激すると、同様に単独では細胞を分化させないINFδ、TNFα、PGE_2、PGF_2αに応答して細胞は分化した。これら細胞膜受容体刺激の効果は百日咳毒素によって完全に消失し、G蛋白質の関与が証明された。すなわち、核内受容体を介してある種の遺伝子が発現して、G蛋白質を介する細胞内情報経路が開くと考えられる。事実、これら細胞膜受容体刺激は核内受容体刺激後の細胞に限ってアラキドン酸遊離を惹起した。生物の進化とG蛋白質の関連については、線虫の細胞中にGi、Goの共通配列ペプチドに対して作製した抗体によって認識されるG蛋白質が存在し、一方アデニレ-トシクラ-ゼ活性がGTP結合蛋白質を介して調節されることを見出した。細胞性粘菌ではcAMP受容体がGTP結合蛋白質を介してアデニレ-トシクラ-ゼを活性化する。これら下等生物におけるGTP結合蛋白質の同定が今後の課題である。

報告書

(4件)
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] T.Maehama: "Indentification of a botulinum C_3-like enzyme in bovine brain that catalyzes ADP-ribosylation of GTP-binding proteins." J.Biol.Chem.266. 10062-10065 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] U.Tomita: "Direct activation of GTP-binding proteins by venom peptides that contain cationic clusters within their alpha-helical structures." Biochem.Biophys.Res.Commun.178. 400-406 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shibasaki: "Amino acid scquence determination of the novel form of Goα purified from bovine brain membranes." FEBS Lett.258. 268-270 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] N.Masuda: "Possible involvement of GTP-binding proteins in growth regulation of human epidermoid carcinoma Cell line A431." FEBS Lett.291. 9-12 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohoka: "Purification and characterization of a new GTP-binding protein of Mr 24,000 in boving brain membranes." J.Biochem.109. 428-435 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tohkin: "Interaction of guanine-nucleotide-binding regulatory proteins with chemotactic peptide receptors in differentiated human leukemic HL-60 Cells." Eur.J.Biochem.195. 527-533 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Eki: "Isolation of temperatureーsensitive cell cycle mututants from mouse FM3A cells.Characterization of mutants with special reference to DNA replication." J.Biol.Chem.265. 26-33 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] A.Inanobe: "Characterization of four G_0ーtype proteins purified from bovine brain membranes." FEBS Lett.263. 369-372 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kikkawa: "Conversion of GDP into GTP by nucleotide diphosphate Kinase on the GTPーbinding proteins." J.Biol.Chem.265. 21536-21540 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kobayashi: "Purification and Characterization of five different α subunits of guanineーnucleotideーbinding proteins in bovine brain membrane." Eur.J.Biochem.191. 499-506 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saijo: "Purification and characterization of typeII DNA topoisomerase from mouse FM3A cells." Biochemistry. 28. 583-590 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Murayama: "Distinctive regulation of the functional linkage between human cationーindependent mannoose 6ーphosphote receptor and GTPーbinding proteins by ins linーlike growth factorーII and mannose 6ーPhosphote." J.Biol.Chem.265. 17456-17462 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ui: "ADPーribosylating Toxins and G Proteins:Insights into Signal Transduction" ASM Publications, 33 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ui: "The Biology and Medicine of Signal Transduction" Reven Press, 7 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,M.: "DNA primase-DNA polymerase α assembly from mouse FM3A cells.Purification of constituting enzymes,reconstitution,and analysis of RNA priming as coupled to DNA synthesis." J.Biol.Chem.264. 10065-10071 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtsuka,T.: "Actiavator protein supporting the botulinum ADP-ribosyltransferase reaction." J.Biol.Chem.264. 15000-15005 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Murayama,T.: "Enhancement of adenosine A_2 and prostaglandin E_1 receptor-mediated cAMP generation by prior exposure of swiss 3T3 fibroblasts to Ca^+-mobilizing receptor agonists or phorbol ester." J.Boil.Chem.264. 15186-15191 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Kurachi,Y.: "Arachidonic acid metabolites as intracellular modulators of the G protein-gated cardiac K^+ channel." Nature(London). 337. 555-557 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshino,S.: "A human homologue of the yeast GST1 gene codes for a GTP-binding protein and is expressed in a proliferation-dependent manner in mammalian cells." EMBO J.8. 3807-3814 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto,K.: "Tissue-specific DNA binding of nuclear proteins that bind to the adenovirus inverted terminal repeat." J.Biochem.105. 927-932 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Ui,M.: "G proteins and Calcium Mobilization" CRC Press, 160 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Ui,M.: "ADP-ribosylating Toxins and G Proteins:Insights into Signal Transduction." ASM Publications, 245 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Terashima;T.Katada;M.Oinuma;Y.Inoue;M.Ui: Brain Res.442. 305-311 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Saito;F.Okajima;T.F.P.Malski;R.I.Sha'afi;M.Ui;T.Ishizaka: Proc.Nath.Acad.Sci.USA. 85. 2504-2508 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh;T.Katada;M.Ui;H.Kawasaki;K.Suzuki;Y.Kaziro: EFBS Lett.230. 85-89 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] F.Okada;Y.Tokumitsu;M.Ui: J.Neurochem.51. 194-199 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Murakami;F.Okajima;M.Ui: Horm.Metabal.Res.20. 460-461 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katada;S.Imai;M.Tohkin;M.Ui: J.Blol.Chem.(1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ui: "pathogenesis and Immunity in Pertussis" John Wiley&Sons, 121-145 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ui;F.Okajima;T.Katada;M.U;: "Advances in Second Messenger and Phosphoprotein Research." Raven Press, 39-45 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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