神経発生・可塑性における低分子量GTP結合蛋白質rhop21

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044248
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 成宮 周 京都大学, 医学研究科, 教授 (70144350)
• 研究分担者: LULOTTI Jose トロント大学, 準教授 ; BIRGE Raymon ロックフェラー大学, 助教授 ; MOOLENAAR Wo オランダがん研究所, 部長 ; 斎藤 雄二 京都大学, 医学研究科, 助手 (40263090) ; 垣塚 彰 京都大学, 医学研究科, 助教授 (80204329)
• キーワード: rho p21 / ボツリヌスC_3酵素 / 神経可塑性 / PKN / P160^<ROCK> / 細胞形態変化 / SH_3 / インテグリン

研究概要

本年度は、当初計画通り、酵素活性を欠如したC_3酵素のmutantを作製し、wild type酵素、mutant酵素及びこれらのcDNAを、本共同研究分担者を含む国内外20カ所以上に供与した。これをもとにYale大学のStritmatterとcollapsinによる神経突起退縮過程におけるRhoの関与について共同研究を開始した。更に、C_3酵素の結晶化とX線回折による立体構造の解明を、ドイツ共和国EMBL研との共同研究で行っている。本年度は、更に、GTP型Rhoへの選択的結合を指標として、Rhoの標的蛋白質のスクリーニングを行った。これにより、2つのセリン・スレオニンキナーゼ(PKNとp160^<ROCK>)、3つの非キナーゼ分子(rho philin, rhotekin, citron)を候補分子として同定した。この成果を、3カ所の国際学会で発表するとともに、Moolenaarらとこれら蛋白の神経突起退縮おける働きについて、また、Birgeらとこれら蛋白、とくにrhotekinとSH_3含有蛋白の結合について共同研究を開始した。また、これら分子のC.elegansにおける存在についてCulottiと意見を交換した。また、上記学会での発表を契機にこれら分子とRho分子との結合部位のX線回析を、Max‐Planck研究所のWittinghoferと、これら分子の細胞の形態変化における役割の解析をOnyx研究所のMarc Symondsと一緒に開始した。後者との共同実験には、研究協力者である石崎敏理と渡辺直樹が参加した。更に、これら分子のインテグリンを介する接着反応での役割についてLa Jolla Cancer FoundationのK.Vuoriとの共同研究が進展中である。

研究成果

• [文献書誌] Kumagai, N., et al.: "Lysophoshatidic acid‐induced activation of protein ser/thr kinases in cultured rat 3Y1 fiborblasts: possible involvement in rho p21‐medlated siganalling." FEBS Lett.366. 11-16 (1995)
• [文献書誌] Seckl, M. J., et al.: "Guanosine 5′‐3‐0(thio)triphosphate stimulates tyrosine phosphorylation of p125^<FAK> and paxillin in permeabilized Swiss 3T3 cells." J. Biol. Chem.270. 6984-6990 (1995)
• [文献書誌] Madaule, P., et al.: "A novel partner for the GTP‐bound forms of rho and rac." FEBS Lett.377. 243‐248 (1995)
• [文献書誌] Watanabe, G., et al.: "Protein kinase N(PKN) and PKN‐related protein rhophilin as targets of small GTPase Rho." Science.271. 645‐648 (1996)
• [文献書誌] Ishizaki, T., et al.: "The small GTP‐binding protein Rho binds to and acitvates a 160kDa Ser/Thr protein kinase homologous to mytonic dystrophy kinase." EMBO J.(in press).
• [文献書誌] Reid, T., et al.: "Rhotekin, a new Rho target protein bearing homology to a serine threonine kinase, PKN, and rhophilin in the Rho‐binding domain." J. Biol. Chem.(in press).