2002 年度実績報告書

栄養環境を感知し、多様な細胞応答を制御するキナーゼmTORを介した細胞内シグナル

研究課題

研究課題/領域番号	13680714
研究機関	神戸大学
研究代表者	米澤一仁神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (70283900)
研究分担者	徳永千春神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (70335462) 吉野健一神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (90280792)
キーワード	ラパマイシン / mTOR / raptor / 質量分析計 / p70S6キナーゼ / eIF4E結合蛋白質 / scaffold蛋白 / TOSモチーフ
研究概要	(1)mTORの結合蛋白質raptorの発見と機能解析複数の生化学的精製ステップと抗mTORモノクロナール抗体によるアフィニティ精製によりmTORを精製したところ、mTORとともに150kDaの蛋白(p150)が検出された。このp150をlysylendopeptidaseでペプチドに分解し、そのペプチド混合物をハイブリッド型質量分析計を用いて解析を行なった。その結果、p150はKIAA1303というcDNAクローンによってコードされる蛋白質であることが判明した。5'-RACE法などを用いて全長のcDNAを獲得し、この新規mTOR結合蛋白質をraptorと命名した。RaptorはmTORと結合し、TORの下流因子4EBP1やp70S6kと結合することも判明した。これらの結果より、raptorはmTORとその基質分子を結合し、反応の足場を与えるscaffold蛋白質として機能していることが明らかとなった。 (2)RaptorとmTOR基質分子との結合におけるTOSモチーフの役割 mTORの基質分子であるp70S6kや4EBP1にTOS(conserved TOR signaling)モチーフが存在し、このモチーフに変異を導入すると、p70S6kや4EBP1変異体がin vivoで全くリン酸化を受けないことが報告された。我々は、raptorとmTOR基質分子の結合にこのTOSモチーフが関与していると考え、p70S6kおよび4EBP1のTOSモチーフ変異体を作成した。これらTOSモチーフ変異体はin vitroでraptorと結合せず、かつ、mTORによってもリン酸化されないことが判明した。この研究成果は、raptorがscaffold蛋白として機能しているという考えを支持するものであり、raptorとの結合分子の同定にTOSモチーフによるデータベース検索が有用であると考えられた。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Minami, T.: "Distinct regulatory mechanism for p70 S6 kinase β from that for p70 S6 kinase α"Genes Cells. 6. 1003-1015 (2001)
[文献書誌] Wu, S.: "Characterization of ubiquilin 1, an mTOR-interacting protein"Biochim. Biophys. Acta. 1542. 41-56 (2002)
[文献書誌] Hara, K.: "Raptor, a binding partner of target of rapamycin (TOR), mediates TOR action"Cell. 110. 177-189 (2002)
[文献書誌] Kimura, N.: "A possible linkage between AMP-activated protein kinase (AMPK) and mammalian target of rapamycin (mTOR) signalling pathway"Genes Cells. 8. 65-79 (2003)
[文献書誌] Hidayat, S.: "Inhibition of amino acid-mTOR signaling by a leucine derivative induces G1 arrest in Jurkat cells"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 301. 417-423 (2003)
[文献書誌] Nojima, H.: "The mammalian target of rapamycin (mTOR) partner, raptor, binds the mTOR substrates p70 S6 kinase and 4E-BP1 through their TOR signaling (TOS) motif"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)
[文献書誌] Avruch, J.: "The p70 S6 kinase integrates nutrient and growth signals to control translational capacity"Springer-Verlag. 40 (2001)

2002 年度 実績報告書

栄養環境を感知し、多様な細胞応答を制御するキナーゼmTORを介した細胞内シグナル

研究代表者

米澤 一仁 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (70283900)

研究成果

[文献書誌] Minami, T.: "Distinct regulatory mechanism for p70 S6 kinase β from that for p70 S6 kinase α"Genes Cells. 6. 1003-1015 (2001)

[文献書誌] Wu, S.: "Characterization of ubiquilin 1, an mTOR-interacting protein"Biochim. Biophys. Acta. 1542. 41-56 (2002)

[文献書誌] Hara, K.: "Raptor, a binding partner of target of rapamycin (TOR), mediates TOR action"Cell. 110. 177-189 (2002)

[文献書誌] Kimura, N.: "A possible linkage between AMP-activated protein kinase (AMPK) and mammalian target of rapamycin (mTOR) signalling pathway"Genes Cells. 8. 65-79 (2003)

[文献書誌] Hidayat, S.: "Inhibition of amino acid-mTOR signaling by a leucine derivative induces G1 arrest in Jurkat cells"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 301. 417-423 (2003)

[文献書誌] Nojima, H.: "The mammalian target of rapamycin (mTOR) partner, raptor, binds the mTOR substrates p70 S6 kinase and 4E-BP1 through their TOR signaling (TOS) motif"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)

[文献書誌] Avruch, J.: "The p70 S6 kinase integrates nutrient and growth signals to control translational capacity"Springer-Verlag. 40 (2001)

2002 年度実績報告書

米澤一仁神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (70283900)