蛋白分解による細胞機能制御

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08278103
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 木南 英紀 順天堂大学, 医学部, 教授 (10035496)
• 研究分担者: 内山 安男 大阪大学 医学部, 教授 (10049091) ; 三浦 正幸 筑波大学, 医学部, 講師 (50202338) ; 川島 誠一 東京都臨床医学総合研究所, 部長 (60008571) ; 名取 俊二 東京大学, 薬学部, 教授 (50012662) ; 横沢 英良 北海道大学, 薬学部, 教授 (90012765)
• キーワード: 蛋白分解 / 細胞周期 / 細胞分化 / 細胞死 / 恒常性の維持 / リソソーム / ユビキチン / カルパイン

研究概要

(1)細胞周期制御:横沢はカエル卵での細胞周期の遅れとマルチユビキチン化蛋白質の蓄積の関係を明らかにし、そのマルチユビキチン化蛋白質を単離した。さらに、マルチユビキチン化蛋白質を分解する26Sプロテアーム構築に関与する因子を推定できた。岸本はサイクリンBの蛋白質分解はM期の終了に必須であるが、第1減数分裂終了時に限ってそのパターンが緩やかなものとなる点について解析した結果、サイクリンB蛋白質分解の緩やかさは、MosからのMAPキナーゼを介さない経路によりもたらされると判明した。(2)細胞増殖・分化の制御:名取はエクダイソンによってセンチニクバエの成虫原基細胞から分秘されるカテプシンLが成虫原基表面のどのような蛋白を分解するか同定を試みた。その結果、二つの蛋白を同定し、いずれも成虫原基の基底膜の構成蛋白であることを明らかにした。川島は試験官内実験でも培養細胞レベル実験でも、カルパインは三量体GTP結合タンパク質のGs(α)サブユニットを限定分解するという結果を得た。カルパインは限定分解を介して、Gタンパクの活性化を持続させることが強く示唆された。(3)細胞死制御:三浦は新規のICE/CED-3ファミリーICH-3をクローニングした。ICH-3はLPS刺激によってその発現が顕著に上昇し、ICEの活性化を促すことが示唆された。内山は、PC12細胞や後根神経節細胞(DRG)を無血清あるいはNGFを除去した条件で誘導されるアポトーシスの研究から、ICE/CPP32系とは別に、リソゾームのカテプシン群で制御される新たなアポトーシスの経路を見いだした。(4)恒常性の維持・監視の制御:木南はリソソーム蛋白分解系のダイナミズムを調べるため、自食作用膜より分離した新しい膜蛋白の特性を明らかにするとともに、ファゴソームからファゴリソソームへの熟成過程ではカテプシン群の獲得機構に大きな差があることを見いだした。

研究成果

• [文献書誌] Ezaki,J.,et al.: "Specific delay in the degradation of mitochondrial ATP synthase subunit c in late infantile neuronal ceroid lipofscinosis is derived from cellular proteolytic ------" J.Neurochem.67. 1677-1687 (1996)
• [文献書誌] Homma,K.et al.: "Purification,characterization,and cDNA cloning of a novel growth factor from the conditioned medium of NIH-Sape-4,an embryonic cell line of ------" J.Biol.Chem.271. 13770-13775 (1996)
• [文献書誌] Aizawa,H.,et al.: "Activation of the proteasome during Xenopus egg activation implies a link between proteasome activation and intracellular calcium release." Biochem.Biophys.Res.Commun.218. 224-228 (1996)
• [文献書誌] Tsubuki,S.,et al.: "Differential inhibiton of calpain and proteasome activities by peptidyl aldehydes of di-leucine and tri-leucine." J.Biochem.119. 572-576 (1996)
• [文献書誌] Tachibana,K.,et al.: "MAP kinase links the fertilization signal transduction pathway to the G1/S-phase transition in starfish eggs." EMBOJ.(in press). (1997)
• [文献書誌] Wang,S.,Miura,M.,et al.: "Identification and characterization of Ich-3,a member of the ICE/Ced-3 family and an upstream regulator of ICE." J.Biol.Chem.271. 20580-20587 (1996)
• [文献書誌] Nitatori,T.,et al.: "Intracellular protein catabolism,Advances in experimental medicine and biology." Suzuki,K.,Bond,J.S.,Prebum Press,New York and London, 10 (1996)
• [文献書誌] Ueno,T.et al.: "Intracellular Protein Catabolism" V.K.Hopsu-Have,IOS Press,Amsterdam (in press), (1997)