微小管結合タンパク質の構造と機能に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454535
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 室伏 擴 東京大学, 理学部, 助教授 (70101128)
• 研究分担者: 鈴木 紘一 東京大学, 応用微生物研究所, 教授 (80011948)
• キーワード: 微小管 / 微小管結合タンパク質 / MAP4 / cdc2キナーゼ / サイクリンB / 中間径繊維 / ビメンチン / リン酸化

研究概要

1.MAP4とサイクリンBとの相互作用 分裂期にある細胞内の、cdc2キナーゼーサイクリンB複合体の一部は、分裂装置を構成する微小管に結合して存在することが分かっている。ヒトデ卵から精製されたcdc2キナーゼーサイクリンB複合体は、in vitroでチューブリンおよびMAP4(=MAP-U)とから形成された微小管と結合することが分かった。さらに、この結合は、サイクリンBとMAP4との相互作用によるものであることが分かった。また、サイクリンBを固定化したカラムに対する、MAP4の各種発現フラグメントの結合能を調べた結果、MAP4のProに富む部分がサイクリンBとの結合に関わることが判明した。さらに、cdc2キナーゼーサイクリンBによりMAP4がリン酸化されると、微小管の動的不安定性が増加することが分かった。MAP4を介して微小管に結合したcdc2-サイクリンB複合体がMAP4をリン酸化することによって、分裂装置特有の、動的不安定性が高い微小管を形成させるという機構が存在する可能性が考えられる。
2.MAP4とビメンチン中間径繊維との相互作用 ビメンチン中間径繊維とMAP4とがin vitroで結合することを見いだした。また、結合に関わるのは、MAP4のC-端側の微小管結合ドメインであることが分かった。さらに、大腸菌内で発現させたMAP4の微小管結合ドメインを細胞内に注射すると、細胞内ビメンチン繊維の凝集が起こることが分かった。細胞が分裂期に入ると、間期微小管ネットワークの崩壊に伴って、中間径繊維が凝集するという現象が見られるが、遊離したMAP4が中間径繊維の凝集を引き起こしているという可能性が考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Hoshi,M.: "Mitogen-activated-protein-kinase-catalyzed phosphorylation of microtubule-associated proteins,MAP2 and MAP4, induses an alteraton is thheir function." Eur.J.Biochel.203. 43-52 (1992)
• [文献書誌] Saido,T.C.: "Autolytic transition of μ-calpain upon actication as resolved dy antibodies distinguishing between the preand post-autolysis forms" J.Biochem.111. 81-86 (1992)
• [文献書誌] Shimada,Y.: "Expression of a 66-KD heat shock protein associated with the process of cyst formation of a true slime mold,Physarum polycephalum" Cell Struct.Funct.17. 301-309 (1992)
• [文献書誌] Murakami-Murofushi,K: "Inhibition of eukaryotic DNA polymerase α with a novel lysophoshatidic acid(PHYLPA)isolated from myxoamoebae of Physarum polycephalum" J.Biol.Chem.267. 21512-21517 (1992)
• [文献書誌] Saido,T.C.: "Positive regulation of μ-calpain action by poly-phosphoinositides" J.Biol.Chem.267. 24585-24590 (1992)
• [文献書誌] Okuhara,k.: "Initiation of DNA synthesis in a high molecular weight fraction of Xenopus egg extract" Cell Biol.Int.Rep.(1993)