RalGDSを介する低分子量G蛋白質Rasのシグナル伝達機構による細胞機能制御

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470042
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 菊池 章 広島大学, 医学部, 教授 (10204827)
• 研究分担者: 岸田 想子 広島大学, 医学部, 教務員 (40274089) ; 安東 知子 広島大学, 医学部, 助手 (20294548) ; 岸田 昭世 広島大学, 医学部, 助手 (50274064)
• キーワード: 低分子量G蛋白質 / Ras / RalGDS / Ral / POB1 / RalBP1 / EHドメイン / エンドサイトーシス

研究概要

本年度はまずRalの機能を明らかにするために、A431細胞とCHO-IR細胞に種々のRal変異体を発現させて、インスリンとEGFの受容体のエンドサイトーシスヘの影響を解析した。その結果、Ralは受容体のエンドサイトーシスを制御するが、その際に、GTP型とGDP型を変換することおよび翻訳後修飾を受けて膜に局在することが必須であることが明らかになった。私共はすでにRalの標的蛋白質RalBP1の新規結合蛋白質POB1を同定している。POB1の機能を明らかにするために、POB1のEHドメインに結合する蛋白質を牛大脳から精製したところ、Eps15とEpsinであった。両蛋白質ともクラスリンやAP-2と複合体を形成して、受容体のエンドサイトーシスを制御する重要な蛋白質であることが報告されていた。POB1のEHドメインはEpsinのC末端側と、Eps15の中央部と結合し、さらに、Eps15とEpsinが結合することから、これらの分子が三量体を形成することが明らかになった。RalBP1とPOB1も受容体のエンドサイトーシスの制御に関与した。したがって、RalGDSの下流で機能するRasの新しいシグナル伝達経路Ral/RalBP1/POB1/Epsin/Eps15はリガンド依存性の受容体のエンドサイトーシスを制御することが判明した。
本年度の研究によりこれまで不明であったRalの機能が明らかになったことは大きな前進であった。来年度もこれらの成果をふまえて、受容体のエンドサイトーシスの制御機構の詳細を解明していきたい。すでに、酵母にEpsinを発現させると温度感受性株になることが明らかになっているので、遺伝学的手法も用いて、Epsinによるエンドサイトーシスの制御も解析する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Nakashima, S.: "Small G protein Ral and its downstream molecules regulate endocytosis of EGF anda insulin receptors"EMBO J.. 18・13. 3629-3642 (1999)
• [文献書誌] Kitagawa, M.: "An F-box protein, FWD1, mediates ubiquitin-dependent proteolysis of β-catenin"EMBO J.. 18・9. 2401-2410 (1999)
• [文献書誌] Kishida, S.: "DIX domains of Dvl and Axin are necessary for protein interactions and their ability to regulate β-catenin stability"Mol. Cell. Biol.. 19・6. 4414-4422 (1999)
• [文献書誌] Sawamoto, K.: "The Drosophila Ral GTPase regulates developmental cell shape changes through the Jun NH_2-terminal kinase pathway"J. Cell Biol.. 146・2. 361-372 (1999)
• [文献書誌] Yamamoto, H.: "Phosphorylation of Axin, a Wnt signal negative regulator, by glycogen synthase kinase-3β regulates its stability"J. Biol. Chem.. 274・16. 10681-10684 (1999)
• [文献書誌] Fukata, M.: "Cdc42 and Rac1 Regulate the Interaction of IQGAP1 with β-catenin"J. Biol. Chem.. 274・37. 26044-26050 (1999)
• [文献書誌] Kodama, S.: "Axin directly interacts with plakoglobin and regulates its stability"J. Biol. Chem.. 274・39. 27682-27688 (1999)
• [文献書誌] Moriguchi, T.: "Distinct domains of mouse dishevelled are responsible for the c-Jun N-terminal kinase/stress-activated protein kinase activation and the axis formation in vertebrates"J. Biol. Chem.. 274・43. 30957-30962 (1999)
• [文献書誌] Kishida, M.: "Axin prevents Wnt-3a-induced accumulation of β-catenin"Oncogene. 18・4. 979-985 (1999)
• [文献書誌] Matsubara, K.: "Plasma membrane recruitment of RalGDS is critical for Ras-dependent Ral activation"Oncogene. 18・6. 1303-1312 (1999)
• [文献書誌] Sawamoto, K.: "Ectopic expression of constitutively activated Ral GTPase inhibits cell shape changes during Drosophila eye development"Oncogene. 18・11. 1967-1974 (1999)
• [文献書誌] Morinaka, K.: "Epsin binds to the EH domain of POB1 and regulates receptor-mediated endocytosis"Oncogene. 18・43. 5915-5922 (1999)
• [文献書誌] Shirouzu, M.: "Double-mutant analysis of the interaction of Ras with the Ras-binding domain of RGL"Biochemistry. 38・16. 5103-5110 (1999)
• [文献書誌] Koshiba, S.: "Solution structure of the Eps15 homology domain of a human POB1(partner of RalBP1)"FEBS Lett.. 442・2-3. 138-142 (1999)
• [文献書誌] Ikeda, S.: "GSK-3β-dependent phosphorylation of adenomatous polyposis coli gene product can be modulated by β-catenin and protein phosphatase 2A complexed with Axin"Oncogene. 19・4. 537-545 (2000)