中間径フィラメントの細胞機能に果たす役割の解明

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454681
• 研究機関: (財)東京都老人総合研究所
• 研究代表者: 稲垣 昌樹 (財)東京都老人総合研究所, 神経生理部門, 研究室長 (30183007)
• 研究分担者: 関亦 正幸 (財)東京都老人総合研究所, 神経生理部門, 研究員 (80250190)
• キーワード: 中間径フィラメント(IF)蛋白質 / IFの細胞機能 / リン酸化反応 / リン酸化ペプチド抗体群

研究概要

(1)CキナーゼとCaMキナーゼIIは受容体刺激による細胞内シグナルを下流分子へ伝える重要な役割を担っている。中間径フィラメント構成蛋白質であるビメンチンはin vitroにおいてCキナーゼとCaMキナーゼIIの基質となる。我々は、CキナーゼとCaMキナーゼIIの基質分子選択とそのメカニズムを調べるために、種々の状況における両酵素によるin vivoでのビメンチンのリン酸化を調べた。ビメンチンのSer33とSer82はCキナーゼとCaMキナーゼIIによる特異的なリン酸化部位である。そこでSer33とSer82のリン酸化を認識するモノクローナル抗体を作製し、これらをCキナーゼとCaMキナーゼIIによるビメンチンのリン酸化のモニターに用いた。その結果分化したグリア細胞において受容体刺激によって活性化されたCaMキナーゼIIは、ビメンチンを基質として選択するが、Cキナーゼはビメンチンを基質として選択しないことを明らかとした。
(2)我々はGFAPやビメンチンのリン酸化状態を特異的に認識する9種のマウスモノクローナル抗体群を作製・活用することで少なくとも3種のキナーゼが細胞増殖期に細胞骨格の動的機能調節を果たすことを明らかにした。1)キナーゼI:Prophase(分裂期初期)にGFAPのSer-8、ビメンチンのSer-55を細胞質全域でリン酸化するキナーゼとして見出したもので、我々はこのキナーゼをcdc2キナーゼと同定し、そのリン酸化の生理機能を明らかにした。2)キナーゼII:Anaphaeに分裂溝周辺に限局したGFAPのSer-13,Ser-34をリン酸化する新規キナーゼ、CFキナーゼを同定した。3)キナーゼIII:Mataphase,Anaphaseに特異的に活性化されるキナーゼで我々はこれをCキナーゼと同定した。

研究成果

• [文献書誌] Takai, Y. et al.: "Mitosis-specific phosphorylation of vimentin by protein kinase C coupled with reorganization of intracellular membranes" J. Cell Biol.(in press). (1996)
• [文献書誌] Sekimata, M. et al.: "Detection of protein kinase activity specifically activated at metaphase-anaphase transition." J. Cell Biol.(in press). (1996)
• [文献書誌] Ogawara, M. et al.: "Differential targeting og protein kinase C and CaM kinase II signalings to vimentin." J. Cell Biol.131. 1055-1066 (1995)
• [文献書誌] Tsurumi, C. et al.: "Degradation of c-Fos by the 26S Proteasome is accelerated by c-Jun and multiple protein kinases." Mol. Cell. Biol.15. 5682-5687 (1995)
• [文献書誌] Yanagi, Y. et al.: "Prognostic significance of vimentin in gastric cancer." International Gastric Cancer Congress. 1. 1765-1768 (1995)
• [文献書誌] Inagaki, M. et al.: "Dynamic property of intermediate filaments: Regulation of phosphorylation." BioEssay. (in press). (1996)