低分子量G蛋白質Ralによる細胞内小胞輸送と細胞接着の制御機構

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470038
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 菊池 章 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10204827)
• 研究分担者: 岸田 昭世 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (50274064) ; 小山 眞也 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (00186834)
• キーワード: エンドサイトーシス / 細胞接着 / 細胞運動 / POB1 / パキシリン / Epsin / インスリン

研究概要

これまでに私共はRalの下流分子であるRalBP1とPOB1、Eps15、Epsinが相互に結合し、さらにクラスリンやAP-2と結合することにより、受容体のエンドサイトーシスを制御していることを明らかにしてきた。これらの分子のうち、POB1は低分子量G蛋白質Ralの標的蛋白質RalBP1に結合する蛋白質として同定した。POB1は、その中央部のEH(Eps15 Homology)ドメインを介して、EpsinならびにEps15と結合し、インスリンとEGFレセプターのリガンド依存性エンドサイトーシスの制御に関与している。昨年度の本研究により、POB1の新規結合蛋白質としてPAG2を同定した。今年度は、以下の点が明らかとなった。
(1)内在性のPOB1とPAG2が複合体を形成した。また、PAG2のCHO細胞への過剰発現はパキシリンの接着斑への局在を阻害した。この際に、CHO細胞の運動が抑制されたが、POB1の過剰発現はPAG2と結合することにより、PAG2による運動抑制を解除した。したがって、POB1はエンドサイトーシスを制御すると共に、PAG2と結合することにより細胞運動も制御する可能性が強く示唆された。
(2)CHO細胞をインスリンで刺激すると、POB1の結合蛋白質であるEpsinがリン酸化された。また、ホルボールエステル処理とバナデート処理によってもEpsinがリン酸化された。インスリンによるリン酸化はワートマニンにより抑制できたが、ホルボールエステルとバナデートによるリン酸化は抑制できなかった。一方、ホルボールエステルによるリン酸化は、スタウロスポリンにより抑制できたが、インスリンによるリン酸化は抑制できなかった。したって、Epsinは複数の経路によりリン酸化されることが明らかになった。現在Epsinのリン酸化の生理的意義を解析中である。

研究成果

• [文献書誌] Kadoya, T.: "Desumoylation activity of Axam, a novel Axin-binding protein, is involved in downregulation of β-catenin"Mol. Cell. Biol.. 22. 3803-3819 (2002)
• [文献書誌] Kobayashi, M.: "Nuclear localization of Duplin, a β-catenin-binding protein, is essential for its inhibitory activity on the Wnt signaling pathway"J. Biol. Chem.. 277. 5816-5822 (2002)
• [文献書誌] Matsuzaki, T.: "Regulation of endocytosis of activin type II receptors by a novel PDZ protein through Ral/Ral-binding protein 1-dependent pathway"J. Biol. Chem.. 277. 19008-19018 (2002)
• [文献書誌] Tanji, C.: "A-kinase anchoring protein AKAP220 binds to glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β) and mediates protein kinase A-dependent inhibition of GSK-3β"J. Biol. Chem.. 277. 36955-36961 (2002)
• [文献書誌] Oshiro, T.: "Interaction of POB1, a downstream molecule of small G protein Ral, with PAG2, a Paxillin binding protein, regulates cell migration"J. Biol. Chem.. 277. 38618-38626 (2002)
• [文献書誌] Andoh, T.: "PY motifs of Rod1 are required for binding to Rsp5 and drug resistance"FEBS Lett.. 525. 131-134 (2002)
• [文献書誌] Hirata, Y.: "Yeast glycogen synthase kinase-3 activates Msn2p-dependent transcription of stress responsile genes"Mol. Biol. Cell. 14. 302-312 (2003)
• [文献書誌] Hino, S-I.: "Casein kinase I εenhances the binding of Dvl-1 to Frat-1 and is essential for Wnt-3a-induced accumulation of β-catenin"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)
• [文献書誌] Yamamoto, H.: "Sumoylation is involved in β-catenin-dependent activation of Tcf-4"EMBO J.. (in press). (2003)