c-Mycとその結合タンパク質による細胞周期調節機構と細胞癌化

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12470490
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 有賀 寛芳 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20143505)
• 研究分担者: 北浦 広剛 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (10281817) ; 平 敬宏 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (70197036) ; 有賀 早苗 北海道大学, 医療技術短期大学部, 教授 (90184283)
• キーワード: c-myc / co-repressor / 癌抑制遺伝子 / 転写制御 / 細胞周期 / タンパク質分解 / リン酸化 / クロマチン

研究概要

A.癌抑制遺伝子機能を有するc-Myc結合タンパク質MM-1の機能解析
c-Mycの転写活性化領域に結合し,転写抑制するタンパク質としてcDNAクローニングしたMM-1(Mori et al.,JBC,1988)は全長163アミノ酸を有する.リンパ腫,白血病,扁平上皮癌由来の培養細胞,癌患者由来のMM-1は157番目のアミノ酸が,癌細胞由来のMM-1の33%でAla→Thr,Argに変異していた.正常MM-1によるc-MycのRasとの協調的細胞癌化,細胞増殖能の抑制を,この変異MM-1は解除することから,MM-1はtumor suppressorの可能性が示唆された.
更に,MM-1結合タンパク質として転写co-repressorであるTIF1βが同定された.MM-1-TIF1β複合体にはc-Mycに加え,HDAC1,mSin3が含まれており,MM-1のc-Mycの転写能抑制はHDAC1阻害剤であるTSAにより阻害された.また,TIF1βのMM-1結合領域のみはdominat negative体として作用し,MM-1のc-Mycの転写能抑制が解除されるばかりでなく,数十倍ものc-Mycの転写活性を示した.このことから,MM-1はc-MycとHDAC転写co-repressorを介在する因子であることが明らかとなった.
次に,MM-1結合タンパク質としてユビキチン分解系のタンパク質であるelongin B,proteasome subuinitsが同定され,c-MycはMM-1導入により分解され,アルギニン変異体はその活性が低下していた.さらに,c-Mycのユビキチン化に必要とされる58番目のスレオニンの変異体,及びMyc boxI欠損c-MycもMM-1により分解され,c-Mycのユビキチン化がMM-1により抑制されることより,MM-1はc-Mycのユビキチン非依存性分解系を活性化している可能性が考えられた.
B.c-Myc結合タンパク質AMY-1の機能解析
AMY-1結合タンパク質としては精子形成時に重要な機能を有するA-kinase Anchor protein 84(AKAP-84)がクローニングされ,AMY-1はAKAP-84と精子のミトコンドリアに局在した.更にAMY-1はアクチン重合に関与するWAVEに結合し,アクチン重合の場を変化させた.

研究成果

• [文献書誌] Kitaura, H.: "Reciprocal regulation via protein-protein interaction between c-Myc and p21cip1/waf1/sdi1 in DNA replication and transcription."J.Biol.Chem.. 275. 10477-10483 (2000)
• [文献書誌] Ono, T.: "TOK-1, a novel p21 Cip1-binding protein that cooperatively enhances p21- dependent inhibitory activity toward CDK2 kinase."J.Biol.Chem.. 275. 31145-31154 (2000)
• [文献書誌] Maita, H.: "PAP-1, a novel target protein of phosphorylation by Pim-1 kinase"Eur.J.Biochem.. 267. 5168-5178 (2000)
• [文献書誌] Takyama, M.: "ORC1 interacts with c-Myc to inhibit E-box-dependent transcription by abrogating c-Myc-SNF5/INI1 interaction."Genes Cells. 5. 481-490 (2000)
• [文献書誌] Niki, T.: "MSSP promotes the ras/myc cooperative cell transforming activity by binding to C-MYC."Genes Cells. 5. 127-140 (2000)
• [文献書誌] Koike, N.: "Identification of heterochromatin protein 1 (HP1) as a phosphorylation target by Pim-1 kinase and the effect of phosphorylation on the transcriptional repression function of HP1."FEBS Letters. 475. 17-21 (2000)