Rhoを介する低分子量G蛋白質カスケードの分子機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680693
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田中 一馬 北海道大学, 医学部, 教授 (60188290)
• キーワード: 低分子量GTP結合蛋白質 / カスケード / 出芽酵母 / 細胞極性 / Rho / アクチン細胞骨格 / BNI1 / BNR1

研究概要

低分子量GTP結合蛋白質Rhoが、アクチン細胞骨格の再編成を介して細胞の接着や運動を始め種々の細胞機能を制御していることが明らかにされている。特に、低分子量GTP結合蛋白質がカスケード的に働いてこれらの細胞機能を制御している可能性が示唆されている。本研究では、出芽酵母の低分子量GTP結合蛋白質カスケードの分子機構を明らかにするために、低分子量GTP結合蛋白質カスケードの最下流で働くRHO1の活性制御機構と作用機構について解析し、以下の成果を得た。
(1) RHO1の活性制御機構:昨年度、RHO1のGDP/GTP交換反応促進蛋白質であるROM1/ROM2に結合する蛋白質をTwo-hybrid法を用いて検索して数種類の新しい遺伝子を得た。今年度は、これらの遺伝子の機能を遺伝学的方法を用いて解析し、ROM1/ROM2との機能的相互作用機構を明らかにした。
(2) RHO1の作用機構:私共は、RHO1の標的蛋白質であるBNI1の局在を制御する蛋白質としてSPA2を見出している。今年度、SPA2に結合する蛋白質としてSHS1を見出した。SHS1は細胞質分裂を制御するセプチンファミリーの新しいメンバーに相当し、その変異株は細胞質分裂異常を示した。
(3) BNR1の作用機構の解析:私共は、BNI1に類似するBNR1(BNI1-Related)に結合する蛋白質としてHOF1を見出している。今年度、組み替え蛋白質を用いた解析から、HOF1はそのSH3ドメインで直接BNR1のFH1ドメインに結合することが明らかとなった。HOF1は高等動物まで保存されており、細胞質分裂において普遍的な役割を果たしている可能性が高いと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Fujiwara,T.: "Rho1p-Bni1p-Spa2p intcractious : Implication in localization of Builp at the bud site and regulation of the actiu cytoskeleton in Saccharomyces cerevisiac." Mol.Biol.Cell.9. 1221-1233 (1998)
• [文献書誌] Umikawa,M.: "Interactiou of Rholp target Bnilp with F-actiu-biuding elongation factor lalfa : implication in Rholp-regulated rcorganization of the actin cytoskclcton in Saccbaromyces cerevisiac." Oncogene.16. 2011-2016 (1998)
• [文献書誌] Tanaka,K.: "Control of rcorganization of the actin cytoskclcton by Rho family small GTP-binding proteins in ycasl." Curr.Opin.Cell Biol. 10-1. 112-116 (1998)
• [文献書誌] Asakura,T.: "Isolation and cbaraclcrization of a novel actin filament-binding protein from Saccbaromyccs ccrcvisiac." Oncogene.16・1. 121-130 (1998)
• [文献書誌] Kamei,T.: "Interaction of Burlp with a uovcl Src bomology 3 domain-containing Hoflp." J.Biol.Chem.273・43. 28341-28345 (1998)