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2013 年度 実績報告書

RNA分解システムP-bodyによるPKCシグナル制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J10593
研究機関近畿大学

研究代表者

土井 章  近畿大学, 薬学研究科, 特別研究員(DCI)

キーワードPKC / MAPK / 細胞内シグナル伝達 / RNA分解システム / P-body
研究概要

PKC/MAPKシグナルは細胞の増殖のみならず、がん化の病態にも深く関与しているため、MAPKの活性化と抑制のメカニズムを分子レベルで知ることはがん化のメカニズムを明らかにし、これらの経路を標的とした新規分子標的薬を創製する上でも極めて重要である。本研究は、分裂酵母をモデル生物として、"PKC活性依存的な細胞増殖抑制という表現型を指標にした分子遺伝学的アプローチ"により、PKCシグナル伝達経路の新規抑制遺伝子として同定したRNA分解システムP-body局在因子が、どのようなメカニズムでPKCシグナルの抑制に関わるのかを、遺伝学、生化学、細胞生物学的手法を用いて明らかにすることを目指す。本年度は以下のことを明らかにした。
Pck2の活性化機構と局在移行の関連性を明らかにする目的で、PKCの活性化因子として知られているリン酸化酵素PDK1の分裂酵母ホモログであるKsg1に焦点を当て研究を行った。具体的にはKsg1の機能低下mutantにおけるPck2のP-body局在を観察した。その結果、Ksg1機能低下mutantにおいてはPck2のP-body局在が優位に低下することが明らかとなった。また、Pck2に存在するKsg1からリン酸化を受ける部位に変異を導入することでもPck2の局在が変化することを確認している。
Pck2の活性化機構と局在移行の関連性をより明らかにする目的で、PKC阻害薬添加条件下におけるPck2のP-body局在を観察した。その結果、いくつかのPKC阻害薬においては、Pck2のP-body局在が阻害された。これらのことによりPck2の活性化機構がPck2のP-body移行能力に大きな影響を与えていることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度に作成した内因性のPck2, Ded1の可視化融合タンパク質を使用し、ストレス条件下におけるPck2, Ded1のP-bodyに移行する時期の検討を詳細に行ったところ、Ded1はストレスを与えることにより早期にP-bodyに移行するが、Pck2はDed1よりやや遅れてP-bodyへと移行していることが明らかとなった。この移行タイミングのズレがPKCシグナルを抑制する重要なメカニズムを説明できるのではないかと考えており、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

初年度に作製したPck2およびDed1の各種ドメイン構造を欠損させた変異体や、活性部位に変異を導入した変異体について、酵素活性の変化を測定する。具体的には、各種アッセイ系を用いてキナーゼ活性及びヘリケース活性の測定を行う予定である。また、昨年度明らかとなったPck2とDed1でP-body移行のタイミングが異なる現象について、詳細な検討を行うことで、その理由を明らかとする予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The functional link between Rab GTPase-mediated membrane trafficking and PI4,5P_2 signaling.2014

    • 著者名/発表者名
      Cuifang Li, Ayako Kita, Yuuka Hashimoto, Misako Ihara, Ayaka Kato, Naoya Ogura, Akira Doi, Masahide Oku, Toshiki Itoh, Yasuyoshi Sakai, Reiko Sugiura
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: VOL.19 ページ: 177-197

    • DOI

      10.1111/gtc.12123

    • 査読あり
  • [学会発表] PKCおよびPKC下流因子のリン酸化測定によるMAPKシグナル活性の解析2013

    • 著者名/発表者名
      神田勇輝、土井章、喜多綾子、成瀬一、杉浦麗子
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • 年月日
      20131203-06
  • [学会発表] MAPK signalling regulates stress-dependent formation of RNA-granules in fission yeast.2013

    • 著者名/発表者名
      Mari Higa, Hajime Naruse, Yuna Ito, Akira Doi, Ryosuke Satoh, Ayako Kita, Reiko Sugiura.
    • 学会等名
      7th International Fission Yeast Meeting, pombe2013
    • 発表場所
      University of London (United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland)
    • 年月日
      20130625-29
  • [学会発表] RNA granuleによるPKCシグナルの制御メカニズムの解明2013

    • 著者名/発表者名
      土井 章
    • 学会等名
      近畿大学サイエンスネットワーク・第3回院生サミット2013
    • 発表場所
      近畿大学(福岡キャンパス)
    • 年月日
      2013-11-23
  • [図書] 酵母の生命科学と生命工学 産業応用から基礎科学へ(第五章シグナルの伝達と細胞増殖制御)2013

    • 著者名/発表者名
      杉浦麗子、土井章、萩原加奈子
    • 総ページ数
      66-76 (255)
    • 出版者
      化学同人
  • [備考] 分子医療・ゲノム創薬学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.phar.kindai.ac.jp/genome/

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公開日: 2015-07-15  

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