Rhoシグナル伝達とチロシンキナーゼのクロストーク

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670112
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石崎 敏理 京都大学, 医学研究科, 助手 (70293876)
• キーワード: Rho / アクチン細胞骨格 / Cas / 細胞接着斑 / ROCK / mDia / 細胞移動 / 極性

研究概要

リゾフォスファチジン酸(LPA)で血清飢餓状態のSwiss 3T3細胞を刺激すると、ストレス線維、細胞接着斑の形成される。C3酵素で細胞を前処理しておくと、これら構造は形成されない。ROCK阻害薬Y-27632の前処置細胞においても、ストレス線維、細胞接着斑の形成は阻害されるが、それに加え、細胞周囲にmembrane rufflingが観察される。このrufflingはRacのdominant negative体を発現させることにより抑制されるから、Rac依存的なものであることが判明した。この結果はRhoからRacへのシグナル伝達機構の存在を示唆するものである。さらにこのシグナル伝達経路にCasおよびmDiaが関与していることを見い出した。その根拠として、Cas基質領域欠失変異体(CasΔSD)を発現細胞では、Y-27632処理およびLPA刺激により観察されるrufflingが抑制された。同様なことが、Srcキナーゼ阻害薬PP1で処理した細胞でも観察された。さらに、mDiaのC端断片も、Casと同様な効果を有していることが判明した。これらの結果ならびに、これまでの我々結果をもとにして、以下のモデルを考えている。Rhoの活性化されることにより、細胞にアクチンストレス線維、細胞接着斑の形成されるが、これにはRho標的蛋白質のROCK、mDiaが協調して働いているとが考えられる。C3を用いてRhoシグナルをすべて止めてしまうと、細胞周囲のmembrane rufflingは認められず、ROCKを阻害した時のみ観察されることから、ROCKは通常Racの活性を抑制しており、ROCK活性が阻害されることでRacが活性化されると考えられる。さらに、一方でRacの活性化にはmDiaおよびCasの関与が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] T.Ishizaki et al.: "Coordination of microtubules and the actin cytoskeleton by the Rho effector mDial"Nat Cell Biol.. 3. 8-14 (2001)
• [文献書誌] D.Riveline et al.: "Focal contacts as mechanosensors : externally applied local mechanical force induces growth of focal contacts by an mDia 1-dependent and ROCK-independent mechanism"J. Cell Biol. 153. 1175-1186 (2001)
• [文献書誌] T.Kato et al.: "Localization of mammalian homolog of diaphanous, mDial, to the mitotic spindle in HeLa cells"J. Cell Sci.. 114. 775-784 (2001)
• [文献書誌] M.Eda: "Rho-dependent transfer of Citron-kinase to the cleavage furrow of dividing cells"J. Cell Sci.. 114. 3273-3284 (2001)
• [文献書誌] T.Ishizaki et al.: "Pharmacological properties of Y-27632, a specific inhibitor of Rho-associated kinase"Molecular Pharmacology. 59. 976-983 (2000)
• [文献書誌] H.Bito et al.: "A critical role for a Rho-associated kinase, p160ROCK, in Determining axon outgrowth in mammalian CNS neuron"Neuron. 26. 431-441 (2000)