SH2ドメインを有するセリン/トレオニン蛋白質リン酸化酵素ファミリーに関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454168
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 吉川 潮 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (40150354)
• 研究分担者: 小西 博昭 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (40252811)
• キーワード: 細胞内情報伝達 / 蛋白質リン酸化反応 / 蛋白質リン酸化酵素 / SH2ドメイン / PHドメイン / 分子ファミリー / 分子生物学 / 結合蛋白質

研究概要

セリン/トレオニンリン酸化酵素の一種であるracプロテインキナーゼ(rac)はそのカルボキシル末端側にプロテインキナーゼCに高い相同性を示す蛋白質リン酸化酵素ドメインを有し、そのアミノ末端にSH2ドメインと考えられる構造をもつ。最近、このアミノ末端領域はPHドメインと呼ばれる蛋白質間相互作用により情報伝達に関与する機能ドメインと類似した構造をもつことが明らかにされた。本年度の研究においてはまず、racに対する特異抗体を作製し、特異抗体によるイムノブロット法を指標としてCOS細胞に発現した組換え体racをほぼ均一に精製しその酵素学的性質を検討した。その結果、racにはプロテインキナーゼCに比較して約100分の1程度のごとく低い活性が検出されたのみであり、なんらかの酵素活性調節機構が存在することが予想さた。そこで、racのSH2/PHドメインについてGST(glutathione-S-transferase)との融合蛋白質を作製し、各種細胞抽出液を用いてその結合蛋白質の検索を行ったところ、複数の結合蛋白質が検出され、そのうちのはプロテインキナーゼCであることが判明した。racのSH2/PHドメインについて欠失変異体GST融合蛋白質を作成しプロテインキナーゼCとの結合に必須なアミノ酸領域を検討したところ、SH2/PHドメインの中のβI、βIIと命令される領域が必須であることが判明した。また、プロテインキナーゼCについても欠失変異体を作製し検討したところ、その活性調節ドメインを介してracのSH2/PHドメインと結合することが明かになった。従って、racのPHドメインとプロテインキナーゼCが特異的に結合することが初めて明らかになり、両蛋白質リン酸化酵素の間の相互作用が示された。次年度は引き続きracとプロテインキナーゼCとの相互作用による細胞内情報伝達系におけるクロストークについて検討を実施する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Nanmori,T.: "Purification and characterization of protein Kinase C from a higher plant,Brassica campestris L." Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 311-318 (1994)
• [文献書誌] Konishi,H.: "Molecular cloning of rat RAC protein kinase α and β,and their association with protein kianse C ζ" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 817-825 (1994)
• [文献書誌] Konishi,H.: "The pleckstrin homology domain of RAC protein kianse associates with the regulatory domain of protein kianse C ζ" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1770-1775 (1994)
• [文献書誌] Kasanara,K.: "Distinct effects of saturated fatty acides on protein kinase C subspecies" J.Biochem.(in press). (1995)
• [文献書誌] Nakamura,F: "Characterization of Gq family.G proteins GL1α(G14α),GL2α(G11α),and Gqα expressed in the baculovirus-infected cell system" J.Biol.Chem.(in press). (1995)