Rho低分子量G蛋白質系による細胞質分裂の制御機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10213205
• 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)
• 研究分担者: 松井 泰 東京大学, 理学部, 助手 (50229407)
• キーワード: 細胞質分裂 / Cytokinesis / Rho / 低分子量G蛋白質 / アクチン系 / 出芽酵母 / プロフィリン / 細胞極性

研究概要

Rho低分子量GTP結合蛋白質系による、細胞質分裂の制御機構について解析を行い、本年度は以下の成果を得た。
私共は、RhoファミリーのRho4の標的蛋白質である可能性が示唆されているBnr1が、アクチン結合蛋白質であるプロフィリンに結合してアクチン系を制御していることを明らかにしているが、今回、Bnr1に結合し、SH3ドメインを有する新規蛋白質Hof1を見出した。精製した組み替え蛋白質を用いた解析により、Hof1とBnr1は直接結合することが明らかとなった。Hof1は分裂酵母の細胞質分裂に関与するCdc15と相同性を示し、Hof1変異株も細胞質分裂異常を示した。Bnr1とHof1の局在を検討したところ、両蛋白質ともに細胞質分裂部位に局在した。さらに、Hof1は、GTP-結合型のRho4を発現している状態で、より強くBnr1に結合、Hof1とBnr1の相互作用はRho4によって制御されていることが明らかとなった。現在、細胞質分裂におけるBnr1の役割について、さらに解析を進めている。一方、細胞表層の極性成長を制御するRho3機能の解析のため、Rho3機能を代替する活性のある遺伝子群Sro1-9を解析した。その結果、細胞骨格及び極性分泌を制御する因子(Sro6/Sec4,Sro7,Sro9)が見い出された。Sro7は、タイプIIミオシンと結合し、また、細胞内ミオシン機能の発現位置を制御していることが示唆された。これらの経路を介して、Rho3は、芽の成長時には、芽の先端部で、また、細胞質分裂時には、細胞質分裂位置において、細胞表層の伸長のために、アクト-ミオシン系の細胞骨格系と膜伸長のための極性分泌のための装置をそれぞれの位置にターゲッティングすることに働いていると考えられる。現在、Rho3による細胞表層伸長装置のターゲティング機構の解明のためRho3の活性型変異の抑圧変異(ask変異)を単離し解析することを進めている。

研究成果

• [文献書誌] Fujiwara,T.: "Rholp-Bnilp-Spa2p interactions: Implication in localization of Bnilp at the bud site and regulation of the actin cytoskeleton in Saccharomyces cerevisiae." Mol.Biol.Cell.9. 1221-1233 (1998)
• [文献書誌] Umikawa,M.: "Interaction of Rholp target Bnilp with F-actin-binding elongation factor lalfa: implication in Rholp-regulated reorganization of the actin cytoskeleton in Saccharomyces cerevisiae." Oncogene.16. 2011-2016 (1998)
• [文献書誌] Tanaka,K.: "Control of reorganization of the actin cytoskeleton by Rho family small GTP-binding proteins in yeast." Curr.Opin.Cell Biol.10・1. 112-116 (1998)
• [文献書誌] Asakura,T.: "Isolation and characterization of a novel actin filament-binding protein from Saccharomyces cerevisiae." Oncogene.16・1. 121-130 (1998)
• [文献書誌] Kamei,T.: "Interaction of Bnrlp with a novel Src homology 3 domain-containing Hoflp." J.Biol.Chem.273・43. 28341-28345 (1998)
• [文献書誌] Kagami,M.: "Sro7p,a Saccharomyces cerevisiae counterpart of the tumor suppressor l(2)gl,is functionally realted to myosines." Genetics.149. 1717-1727 (1998)