ストレスから細胞を防御する仕組み

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08458235
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: (財)東京都臨床医学総合研究所
• 研究代表者: 矢原 一郎 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 副所長 (60109957)
• 研究分担者: 藍澤 広行 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (90221704) ; 飯田 和子 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (40151229) ; 松本 清治 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (40190532) ; 森山 賢治 財団法人東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (00250217)
• キーワード: ストレス蛋白質 / 熱ショック蛋白質 / ストレス応答 / 細胞防御機構 / HSP90 / 分子シャペロン / コフィリン / アクチン

研究概要

1.ストレス蛋白質HSP90は、熱変性したホタルのルシフェラーゼをトラップし、その会合沈殿を防ぐ作用をもつことを見いだした。HSP90とルシフェラーゼ複合体は、HSP70、HSP40とレティキュロサイトライセ-ト中に含まれる未知の第3成分の作用によって解離し、ルシフェラーゼは再生することを明らかにした。現在、未知の第3成分を精製、同定しているところである。
2.細胞がストレスを受けると、アクチンと共に核内に移行し、ロッド状の構造を作るアクチン結合蛋白質コフィリンについて次の結果をえた。
2-1.NMRによって立体構造を解明した。その結果、コフィリンの立体構造は、ゲルゾリンの6回繰り返している基本セグメントの立体構造と非常によく似ていることが明らかになった。また、両者の構造から、コフィリンがCa^<2+>非依存的に、ゲルゾリンがCa^<2+>依存的にアクチンに結合することが説明できた。
2-2.細胞性粘菌で、コフィリンを過剰発現させると、Fアクチン量が増加し、大量のアクチン束が認められた。また、イン・ビトロの実験によって、αアクチニン二よって架橋されたアクチンネットワークが、コフィリンの作用で束に変換されることを見いだした。この結果は、コフィリンがFアクチンを切断したためと考えられる。
2-3.コフィリンはリン酸化によって、アクチンへの結合能を失うことを見いだし、そのリン酸化はN端から3番目のセリン残基に起こることを同定した。

研究成果

• [文献書誌] Yonehara,M.,et al.: "Heat-induced chaperone activity of HSP90." J.Biol.Chem.271. 2641-2645 (1996)
• [文献書誌] Aizawa,H.et al.: "Overexpression of cofilin stimulates bunding of actin filaments,membrane ruffling and cell movement in Dictyostelium." J.Cell Biol. 132. 335-344 (1996)
• [文献書誌] Moriyama,K.,et al.: "Phosphorylation of Ser-3 of cofilin regulates its essential function of actin." Genes to Cells.1. 73-86 (1996)
• [文献書誌] Hatanaka,H.,et al.: "Tertiary structure of destrin and structural similarity between two actin-regulating protein families." Cell. 85. 1047-1055 (1996)
• [文献書誌] Emoto,K,.et al.: "Redistribution of phosphatidylethanolamine at the cleavage furrow of dividing cells during cytokinesis." Proc.Natl.Acad.Sci.USA,. 93. 12867-12872 (1996)