発がんに対するSUMO-1特異的プロテアーゼの機能解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13214100
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 西田 有 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (50287463)
• キーワード: SUMO-1 / 脱SUMO化酵素 / SUMO化 / がん / ゲノム / シグナル伝達 / 発現制御

研究概要

哺乳類細胞における脱SUMO化酵素は細胞増殖に重要な機能を担っていることが考えられる。そこで脱SUMO化による細胞内機能調節機構を解析する手掛かりとして、新規SUMO-1特異的プロテアーゼのクローニングを目的とした。SUMO-1特異的プロテアーゼはそのC末端領域に存在する活性中心ドメインがお互いに相同性が高い。この保存された活性ドメインを使ったDNAデータベースサーチから、SUMO-1特異的プロテアーゼは哺乳類では既に報告のあるものも含めて少なくとも7種存在すると推定された。そこで保存された活性ドメインに対するdegenerate primerを用いたPCRとライブラリースクリーニングにより新規のSUMO-1/Smt3特異的プロテアーゼマウスSMT3IP2をクローニングし、その性質と細胞内機能について解析した。アミノ酸配列データからSMT3IP2はAxin結合タンパク質ラットAxamのマウスホモローグと考えられ、Axam同様、ヒト大腸癌細胞SW480における大量発現によりβ-カテニンの分解を促進した。この効果への酵素活性の必要性を検討するため、活性中心を構成するCysをAlaへ置換することにより活性を失った変異型(C500A)をSW480において大量発現させたところ、野生型同様にβ-カテニンの分解促進が認められた。以上の結果からSMT3IP2のβ-カテニン分解促進にはSUMO-1/Smt3特異的プロテアーゼ活性より、Axin結合活性が重要であることが示唆された。以上の結果はJ. Biol. Chem. 276:39060-39066. (2001)において発表した。

研究成果

• [文献書誌] Nishida, T., Kaneko, F., Kitagawa, M., Yasuda, H.: "Characterization of a novel mammalian SUMO-1/Smt3-specific isopeptidase, a homologue of rat Axam, which is an Axin-binding protein promoting β-catenin degradation"The Journal of Biological Chemistry. 276. 39060-39066 (2001)
• [文献書誌] Kahyo, T., Nishida, T., Yasuda, H.: "Involvement of PIAS1 in the Sumoylation of Tumor Suppressor p53"Molecular Cell. 8. 713-718 (2001)