アクチン調節蛋白質コフィリンの機能

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09101002
• 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)東京都臨床医学総合研究所, 副所長 (60109957)
• 研究分担者: 畠中 秀樹 (財)東京都臨床医学総合研究所, 生理活性, 研究員 (00260331) ; 森山 賢治 (財)東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (00250217) ; 藍澤 広行 (財)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)東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 研究員 (40151229) ; 岡部 洋志 千葉大学, 理, 助教授 (00222662)
• キーワード: アクチン / コフィリン / AIP1 / 細胞運動 / 収縮 / 高浸透圧ストレス / GFP / アクチン調節蛋白質

研究概要

1)出芽酵母のコフィリン温度感受性異変株を、マルチコピーで救済する遺伝子SCF1を単離したところ、既に単離されているが、機能が未知のアクチン結合蛋白質をコードする遺伝子AIP1と同じであった。Scf1は8個のWD40リピートをもち、その中の最後の2個を欠落させるとサプレッサー活性が消失した。SCF1は生存に必須の遺伝子ではない。
2)アフリカツメガエル卵より、アクチン・コフィリンのカラムに結合する蛋白質を検索し、上記のAIP1を単離した。AIP1はコフィリンのアクチン脱重合活性を著しく促進することを見いだした。
3)細胞性粘菌の細胞にコフィリンを過剰発現させると、アクチン繊維の束が多数形成され、コフィリンの濃度に依存して細胞運動が早くなることを見いだした。GFPコフィリンを共発現させ、時間を追って観察したところ、細胞の運動が盛んな部位にコフィリンはアクチンの一部と同時に存在することがわかった。また、コフィリンを高発現させて出現するアクチン繊維の束が、高浸透圧ストレスに応答して吸収することを見いだした。
4)細胞性粘菌のAIP1cDNAと蛋白質を単離した。生化学的実験により、AIP1はアクチン繊維に結合し、コフィリンに対し感受性を高めることが明らかになった。また、AIP1は細胞運動およに高浸透圧ストレスに対し細胞が収縮するとき、コフィリンとアクチンと同じ細胞内分布をすることを認めた。
5)コフィリンは条件によって、アクチン繊維に結合するのとアクチンを脱重合(切断)する活性を示す。これらの片方だけを有するコフィリンの変異体を数個作成した。これらの変異体をアクチンとの相互作用の観点から解析している。

研究成果

• [文献書誌] Aizawa,H.et al.: "A green fluorescent protein-actin fusion protein dominantly inhibits cytokinasis,cell spreading and locomotion in Dictyostelium." Cell Struct.Funct.22. 335-345 (1997)
• [文献書誌] Kimura,Y.,et al.: "Cdc37 is a molecular chaperone with specific functions in signal transduction." Genes & Dev.11. 1775-1785 (1997)
• [文献書誌] Aizawa,H.et al.: "Live dynamics of Dictyostelium cofilin suggests its role in remodeling actin latticework into bundles." J.Cell Sci.110. 2333-2344 (1997)
• [文献書誌] Miyata,Y.,et al.: "Phosphorylation of the immunesuppressant FK506-binding protein FKBP52 by casein kinase II:Regulation of HSP90-binding activigty of FKBP52." Proc.Natl.Acad.Sci.USA,. 94. 14500-14505 (1997)
• [文献書誌] Obinata,T.,et al.: "Low molecular weight G-actin binding proteins involved in regulation of actin assemvly during myofibrinogenesis." Cell Struct.Funct.22. 181-189 (1997)
• [文献書誌] Rosen blatt,J., et al.: "Xenopus actin depolymerizing factor(XAC)is responsible for the turnover of actin filaments in Listeria monocytogenes tails." J.Cell Biol.136. 1323-1332 (1997)