低分子量G蛋白質とその標的蛋白質による細胞内情報ネットワークの解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10169245
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 貝淵 弘三 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00169377)
• 研究分担者: 門田 裕志 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (10294282) ; 黒田 真也 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (50273850)
• キーワード: Rho / 細胞骨格 / リン酸化 / 細胞接着 / Ras / カドヘリン / カテニン / 線虫

研究概要

細胞は種々のシグナルに応答して、細胞骨格などをダイナミックに変化させ、細胞形態、細胞の極性形成などの高次機能を遂行している。一方、低分子量G蛋白質であるRasとRhoファミリーが高次機能を制御していることが明らかになりつつある。私共は、Rhoの標的蛋白質としてPKN、Rho-kinase、MBSを同定し、Rho-kinaseがstress fiberやfocal adhesionの形成を制御していること、そしてRho kinaseがMBSの結合蛋白質であるERMとadducinをリン酸化することも見出した。Rho-kinaseによるMBS、ERM、adducinのリン酸化部位を決定し、リン酸化されたMBS、ERM、adducinを特異的に認識する抗体の作成に成功した。私共はtight junctinonに濃縮しているAF-6が、ZO-1と直接結合すること、その結合がRasと競合することを見い出した。私共はIQGAPlが細胞間接着に濃縮され、カドヘリン・カテニンをネガティブに制御すること、そしてその活性がCdc42/Racによって抑制されることを見い出した。私共が見出した標的蛋白質のうち、PKN、IQGAP1については、線虫のホモログを同定した。
本研究により明らかにされた細胞の細胞骨格や細胞接着の分子メカニズムは、細胞の高次機能を制御する機能探索分子を設計する上で極めて重要なものと位置づけられる。
以上本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Kuroda, S.: "Role of IQGAP1, a target of the small GTPases Cdc42 and Rac1, in regulation of E-cadherin-inediated all-cell adhesion" Science. 281. 832-835 (1998)
• [文献書誌] Kaibuchi, K.: "Regulation of cytoskelton and all adhesion by th Rho family GTPases" Ann.Rev.Biochem.in press.
• [文献書誌] Kimura, K.: "Regulation of the association of adducin with actin titaments by Rho-kinase and myosin phosphatase" J.Biol.Chem.273. 5542-5548 (1998)
• [文献書誌] Fukata, Y.: "Association of the myosin-binding subunit of myosin phosphatase and molsin: dual regulation of molsin shosphorylation by Rho-kinase and myosin phosphatase" J.Cell.Biol.141. 409-418 (1998)
• [文献書誌] Amano, M.: "Myosin II activation promotes neurite retraction during the action of Rho and Rho-kinase" Genes Cell. 3. 177-188 (1998)
• [文献書誌] Amano, M.: "Regulation of cytoskeleton and cell adhesions by the small GTPase Rho and its forgets" T.C.M.8. 162-168 (1998)