Ras蛋白質翻訳後脂質修飾エフェクター活性化促進作用の分析機作の解明

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470031
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 片岡 徹 神戸大学, 医学部, 教授 (40144472)
• 研究分担者: 胡 長灯 神戸大学, 医学部, 助手 (70294204) ; 岡田 知代 神戸大学, 医学部, 助手 (80294205) ; 片岡 有理子 神戸大学, 医学部, 助手 (50233739) ; 苅谷 研一 神戸大学, 医学部, 助教授 (40263371)
• キーワード: Ras癌遺伝子 / 翻訳後修飾 / ファルネシル化 / GTP結合蛋白質 / アデニル酸シクラーゼ / シクラーゼ結合蛋白質 / raf癌遺伝子 / rap1A癌抑制遺伝子

研究概要

1,出芽酵母アデニル酸シクラーゼ結合蛋白質CAPのアミノ末端36アミノ酸の領域に、Rasが翻訳後修飾(ファルネシル化)依存性に結合することを証明した。この結合の生理的意義を遺伝学的に検証した。具体的には、CAPにランダムに変異を導入し、変異体プールの中から、生理的機能を失っているが、シクラーゼとの結合能力は保持している変異体をスクリーニングし、1つ得た。この変異体CAPの翻訳後修飾を受けたRasとの結合能力を調べたところ、殆ど失われていた。さらに、この変異体CAPを結合したアデニル酸シクラーゼは、翻訳後修飾を受けたRasによっても活性化されなかった。この結果は、CAPの生理的機能と翻訳後修飾を受けたRasとの結合との間の密接な連関を示し、CAPが翻訳後修飾を受けたRasの受容体であることを示した。エフェクター活性化において、Rasの翻訳後修飾が必須である分子機構が初めて解明された。さらに、変異が導入されたアミノ酸残基の位置から、両者の結合認識機構を予測した。
2,我々が発見したRafのcysteine-rich領域とRasとの間の翻訳後修飾(ファルネシル化)依存性の結合の認識機構と意義をさらに解析した。化学的にファルネシル化したRasのC末端対応合成ペプチドを用いて、本結合に際してファルネシル基が認識されていることを証明した。また、上記相互作用機構に基づき、がん抑制遺伝子産物Rap1A (Krev-1)のRaf-1およびB-Rafに対する相反する作用の分子機構を解明した。さらに、その作用のプロテインキナーゼAによるRap1Aの燐酸化による調節機構を見い出した。
3,Rasの新規エフェクターと考えられるフォスファチジルイノシトール特異的フォスフォリパーゼCwo発見し、Rasによる調節機構と翻訳後修飾の役割を解析中である。

研究成果

• [文献書誌] Hu,C-D., et al.: "Coassociation of Rapl A and Ha-Ras with Raf-1 N-terminal region interferes with Ras-dependent activation of Raf-1." J. Biol. Chem.272巻. 11702-11705 (1997)
• [文献書誌] Tamada,M., et al.: "Membrane recruitment of Raf-1 is not the only function of Ras in Raf-1 activation." Oncogene. 15巻. 2959-2964 (1997)
• [文献書誌] Shibatohge,M., et al.: "Identification of PLC210, a Caenorhabditis elegans Phospolipase C, as a putative effector of Ras." J. Biol. Chem.273巻. 6218-6222 (1998)
• [文献書誌] Shirouzu,M., et al.: "Interactions of the amino acid residue at position 31 of the c-Ha-Ras protein with Raf-1 and Ral-GDS." J. Biol. Chem.273巻(in press). (1998)
• [文献書誌] Ohnishi,M., et al.: "Selective inhibition of Ras interaction with its particular effector by synthetic peptides corresponding to the Ras effector region." J. Biol. Chem.273巻(in press). (1998)