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癌転移抑制因子RalGAP複合体の構造解析

公募研究

研究領域細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
研究課題/領域番号 25121703
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学

研究代表者

白川 龍太郎  東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (50581039)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードRalGAP / Ral / 低分子量GTP結合タンパク質 / GAP / 低分子量GTP結合蛋白質 / 膀胱癌
研究実績の概要

RalはRasファミリーに属する低分子量GTP結合タンパク質であり、細胞内膜輸送、アクチン細胞骨格、細胞の増殖、生存の制御など様々な機能を有している。他のGタンパク質と同様に、RalはGTPが結合した活性型とGDPが結合した不活性型の2つのコンフォメーションをとる。その活性化、不活性化はそれぞれグアニンヌクレオチド交換因子(guanine nucleotide exchange factor: GEF)、GTPase活性化タンパク質(GTPase-activating protein: GAP)により触媒される。Ralを不活性化する酵素、RalGAPは長らく未知であったが、研究代表者らはその分子同定に初めて成功した。RalGAPは約2,000アミノ酸からなる触媒サブユニットα1あるいはα2と、約1,500アミノ酸からなる調節サブユニットβより構成されるヘテロ複合体である。ノックアウトマウスの解析よりRalGAPは癌の浸潤・転移に重要なはたらきをもつことを明らかにした。
本研究ではRalGAP複合体の構造、およびその活性調節メカニズムを原子分解能レベルで明らかにすることを目的とした。Ralの機能異常は癌化や代謝疾患に密接に関わっていると予想されるため、その活性制御メカニズムの理解は医学的にも極めて重要であると考えられる。平成26年度は、昆虫細胞発現系を用いたRalGAP複合体(α-β複合体)の発現、精製、および活性測定を行った。また、欠失変異体を用いた解析によりRalGAPαサブユニットとβサブユニットの結合領域を決定した。
また、平成26年度は、Ralと癌に関する総説(Shirakawa et al., J Biochem, 2015)、および肺高血圧症におけるRalの活性化について報告した(Yaoita et al., ATVB, 2014)。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ral GTPases: crucial mediators of exocytosis and tumourigenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Shirakawa R, Horiuchi H
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of RalGAPs and their downregulation in invasive bladder cancer2014

    • 著者名/発表者名
      Shirakawa R, Horiuchi H
    • 雑誌名

      Seikagaku

      巻: 86 ページ: 671-675

    • NAID

      40020254531

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Platelets are highly activated in patients of chronic thromboembolic pulmonary hypertension2014

    • 著者名/発表者名
      Yaoita N, Shirakawa R, Fukumoto Y, Sugimura K, Miyata S, Miura Y, Nochioka K, Miura M, Tatebe S, Aoki T, Miyamichi-Yamamoto S, Satoh K, Kimura T, Shimokawa H, Horiuchi H.
    • 雑誌名

      Arterioscler Thromb Vasc Biol.

      巻: 34 号: 11 ページ: 2486

    • DOI

      10.1161/atvbaha.114.304404

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The antimalarial drugs chloroquine and primaquine inhibit pyridoxal kinase, an essential enzyme for vitamin B6 production2014

    • 著者名/発表者名
      Kimura T, Shirakawa R, Yaoita N, Hayashi T, Nagano K, Horiuchi H
    • 雑誌名

      FEBS letters

      巻: 588 号: 20 ページ: 3673-3676

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2014.08.011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GARNL1, a major RalGAP α subunit in skeletal muscle, regulates insulin-stimulated RalA activation and GLUT4 trafficking via interaction with 14-3-3 proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Chen Q, Quan C, Xie B, Chen L, Zhou S, Toth R, Campbell DG, Lu S, Shirakawa R, Horiuchi H, Li C, Yang Z, MacKintosh C, Wang HY, Chen S
    • 雑誌名

      Cellular Signalling

      巻: 26 号: 8 ページ: 1636-1648

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2014.04.012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 血小板の低分子量GTP結合蛋白質活性の直接的評価

    • 著者名/発表者名
      白川龍太郎、矢尾板信裕、木村朋寛、堀内久徳
    • 学会等名
      第79回日本生化学会東北支部会例会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東北大学加齢医学研究所基礎加齢研究分野(堀内研究室)ホームページ

    • URL

      http://www2.idac.tohoku.ac.jp/dep/mcb/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東北大学加齢医学研究所基礎加齢研究分野

    • URL

      http://www2.idac.tohoku.ac.jp/dep/mcb/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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