細胞の増殖分化に関わる因子ホストファジルイノシトール3キナーゼの役割

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10460037
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福井 泰久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00181248)
• 研究分担者: 伊原 さよ子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80292788) ; 永田 諭志 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (40246682)
• キーワード: ホスファチジルイノシトール / ホスファチジルイノシトール3キナーゼ / 細胞応答 / 細胞増殖 / 細胞分化 / 増殖因子 / 分化因子

研究概要

細胞内情報伝達に関与するホスファチジルイノシトール3キナーゼの役割を解析するため、ホスファチジルイノシトール3キナーゼの反応産物であるホスファチジルイノシトール三リン酸(PIP_3)に結合するタンパク質を検索した。PIP_3アナログビーズを用い、PIP_3に特異的に結合する70kDのタンパク質を精製した。その部分アミノ酸配列を決定した結果、マウスのSWAP70と呼ばれるB細胞における相同組み替え酵素の一部を形成するタンパク質と高い相同性があった。そこで、そのヒトホモログであるKIAA0640遺伝子にてその性質を検討した。KIAA0640遺伝子産物はPH領域と呼ばれるイノシトールリン脂質と結合すると言われる部分をもっており、実験の結果、実際にこの部分がPIP_3との結合に関与していることが示された。一方、この遺伝子を繊維芽細胞内で発現させた結果、予想に反して細胞質に局在していることがわがった。そこで、活性型ホスファチジルイノシトール3キナーゼを同時に発現させることにより、細胞内PIP_3レベルを上昇させた。その結果、KIAA0640遺伝子産物は核にも局在するようになった。この局在はホスファチジルイノシトール3キナーゼの阻害剤で抑制されるため、KIAA0640遺伝子産物はPIP_3依存性に核に移行することが示された。以上のことを総合すると、B細胞における免疫グロブリン遺伝子座における相同組み替えは外部刺激に応じて行なわれるが、その機構はこの外部刺激がホスファチジルイノシトール3キナーセを活性化することによって生じたPIP_3がKIAA0640遺伝子産物またはSWAP70タンパク質と結合することにより、相同組み替え酵素が核移行をすることであると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Kita, Y.et al.: "Microinjection of activated phosphatidylinositol-3 kinase induces precess outgrowth in rat PC12 cells through the Tac-JNK signal transduction pathway." J.Cell.Sci.111. 907-915 (1998)
• [文献書誌] Shirai,T.et al.: "Specific detection of phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate binding proteins by the PIP3 analogue beads:An application for rapid purification of the PIP3 binding proteins" Biochem.Biophys.Acta. 1402. 292-302 (1998)
• [文献書誌] Fukui, Y.et al.: "Downstream of phosphatidylinositol-3 kinase, a multifunctional signaling molecule, and its regulation in cell responses." J.Biochem.124. 1-7 (1998)
• [文献書誌] Takawa, N.et al.: "Cyclin D1 expression mediated by phosphatidylinositol 3-kinase through mTOR-p70^<S6K>-independent signaling in growth factor-stimulated NIH3T3 fibroblasts." Moll.Cell.Biol.(in press). (1999)
• [文献書誌] Tanaka, K.et al.: "Identification of protein kinase B(PKB)as a phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate binding protein in Dictyostelium discoideum." Biosci.Biotech.Biochem.(in press). (1999)
• [文献書誌] Tanaka, K.et al.: "An evidence that a phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate binding protein can function in nucleus." J.Biol.Chem.(in press). (1999)