LIMモチーフをもつプロテインキナーゼLIMKによる細胞増殖制御機構の解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08264226
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 水野 健作 九州大学, 理学部, 助教授 (70128396)
• 研究分担者: 原野 友之 九州大学, 理学部, 助手 (80037275)
• キーワード: LIMK / プロテインキナーゼ / LIMモチーフ / 細胞増殖 / プロテインキナーゼC / 神経

研究概要

私達は、1994年、LIMモチーフとよばれる特徴的なジンクフィンガー構造を分子内にもち、既知のプロテインキナーゼとは構造的にも大きく異なった新しいクラスのプロテインキナーゼ、LIM-kinase(LIMK1)のクローニングに世界ではじめて成功し、その全構造を明らかにした。さらに、LIMK1と構造類似したプロテインキナーゼLIMK2,TESK1のクローニングにも成功した。LIMモチーフとは2個のジンクフィンガー構造からなる構造モチーフで、蛋白質間の相互作用に関与することが示唆されている。LIMK1はLIMモチーフとプロテインキナーゼを合わせもつ最初のプロテインキナーゼであり、その細胞機能の解明は未知の細胞内情報伝達経路の解明につながる重要な課題であると考えられる。本研究では、これらのキナーゼの細胞機能、発現分布を解析し、以下の点を明らかにした。
1、Rat-1A線維芽細胞において、LIMK1蛋白質の発現は、増殖相で高く、増殖停止期では検出できない。
2、NIH3T3細胞および活性型RasでトランスフォームしたFYJ10線維芽細胞にLIMK1を過剰発現すると、増殖が著しく抑制された。一方、アンチセンスLIMK1 cDNAを導入すると、NIH3T3細胞の増殖が促進された。
3、LIMK1は、N末端LIM領域とC末端キナーゼ領域間の相互作用により、少なくとも一部は二量体を形成することを明らかにした。
4、LIMK1はLIMドメインを介して、種々のプロテインキナーゼCサブタイプと結合することを明らかにした。
5、ラット発生過程におけるLIMK1およびLIMK2の発現分布を調べ、いずれも胎生期の脳神経系に高発現しているが、生後は異なる分布を示すことを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] K.Nagata et al.: "Suppression of fibroblast cell growth by overexpression of LIM-kinase 1" J.Biol.Chem.271. 30022-30027 (1996)
• [文献書誌] S.Kuroda et al.: "Protein-protein interaction of zinc finger LIM domains with protein kinase C" J.Biol.Chem.271. 31029-31032 (1996)
• [文献書誌] O.Higuchi et al.: "Suppression of fibroblast cell growth by overexpression of LIM-kinase 1" FEBS Lett.306. 81-86 (1996)
• [文献書誌] J.Hiraoka et al.: "Self-association of LIM-kinase 1 mediated by the interaction between an N-terminal LIM domain and a C-terminal kinase domain" FEBS Lett.399. 117-121 (1996)
• [文献書誌] T.Mori et al.: "Comparison of tissue distribution of two novel serine/threonine kinase genes containing the LIM motif(LIMK-1 and LIMK-2)in the developing rat" Molec.Brain Res.(in press). (1997)
• [文献書誌] O.Higuchi et al.: "Inhibition of activated Ras-induced neuronal differentiation of PC12 cells by the LIM domain of LIM-kinase 1" Oncogene. 14(in press). (1997)
• [文献書誌] 水野健作(共著): "最新内科学大系 第2巻 科学としての内科学" 中山書店, 372 (1996)
• [文献書誌] 永田恭子(共著): "細胞増殖因子療法" メディカルレビュー社, 333 (1996)