プロテインホスファターゼ2CによるMAPキナーゼ系の制御機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10169205
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 田村 眞理 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (20124604)
• 研究分担者: 柳川 右千夫 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (90202366)
• キーワード: プロテインホスファターゼ / ストレス反応 / SAPKシステム

研究概要

研究目的
細胞の増殖、分化や細胞死に関わるシグナル伝達の制御機構の解明を目的に、COS7細胞での発現システムを用いて、MAPK(ERK,JNKおよびp38)システムに対するPP2Cの影響について検討した。
方法と結果
COS7細胞内での共発現システムを用いた実験により、アニソマイシン処理や、NaCl処理によるp38の活性化が、PP2CalfaまたはPP2C beta-1の発現により抑制されることが判明した。次に、ERKの上流のMKK1、JNKの上流のMKK4およびp38の上流のMKK3、MKK6の活性化に対するPP2Cの影響を調べたところ、PP2CalfaとPP2C beta-1は、血清刺激によるMKK1の活性化には影響を与えなかったが、ストレス処理によるMKK4、MKK3およびMKK6の活性化を抑制した。また、PP2Cのドミナントネガティブ型の発現はMKK3,MKK4およびMKK6のリン酸化をさらに冗進させた。
考察
PP2Cの作用がJNKおよびp38システムに特異的であること、および、PP2Cのドミナントネガティブ型の発現がMKK3,MKK4およびMKK6のリン酸化をさらに亢進させたことから、PP2CがSAPKシステムの生理的な制御因子とし機能することが示唆された。我々は既に、PP2Calfaが特異的に細胞内でリン酸化されること、および、PP2C betaが誘導性のプロモーターによって発現制御を受けることを明らかにしており、これらの事から、PP2C自身も上位からのシグナルを受けつつ、下流のSAPKシステムの制御に関わっているものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Isoform specific phosphroylation of protein phosphatase 2C expressed in COS7 cells." FEBS Lett.430. 222-226 (1998)
• [文献書誌] Kusuda,K.: "Mutational analysis of the domain structure of mouse protein phosphatase 2Cβ" Biochem.J.332. 243-250 (1998)
• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Isoform specific phosphorylation of fission yeast type 2C protein phosphatase." Biochem.Biophys.Res.Commun.251. 296-300 (1998)
• [文献書誌] Hanada,M.: "Selective suppression of stress-activated protein kinase pathway by protein phosphatase 2C in mammalian cells." FEBS Lett.437. 172-176 (1998)
• [文献書誌] Yamamoto,M.: "Expression of four major protein ser/thr phosphatases in human primary leukemic cells." LEUKEMIA. (in press).
• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Methods in Molecular Biology(ed,Ludlow,J.W.),Human Press,Totowa" Expression of mouse protein phosphatase 2C in Eschericha coli and COS7 cells., 5 (1998)