蛋白質リン酸化酵素PKB/AktおよびPKCを介する細胞死と細胞周期の制御機構

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14033228
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 吉川 潮 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (40150354)
• 研究分担者: 松崎 秀紀 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (80335463) ; 山本 利義 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (00324939)
• キーワード: PKB / Akt / PKC / 蛋白質リン酸化酵素 / ストレス刺激 / 熱ショック / 転写因子 / 細胞死 / 過酸化水素処理

研究概要

PKB/AktおよびPKCは受容体刺激によりそれぞれ細胞膜脂質に由来するリピッドメッセンジャーにより活性化を受けることが知られている。私どもはこれまでにこれらの蛋白質リン酸化酵素が受容体刺激のみならず各種ストレス刺激によっても活性化を受けるとともに、ストレスによる細胞死および増殖の抑制作用に関与することを明らかにしている。そこで、本研究ではストレス刺激によるこれらの酵素の活性化の分子機構を検討し、その細胞死と細胞周期における役割の検討を試みた。PKB/Aktは細胞増殖因子シグナルによるその活性化に際しては活性化ループのリン酸化が必須であることが知られているが、熱ショックによる活性化にはリン酸化反応は必須ではなく、PKB/Akt分子の複合体形成を伴うことが示された。また、その標的分子であるフォークヘッド転写因子AFXのPKB/Aktについて、PKB/Aktによるリン酸化部位特異的抗体を作成して検討を行った結果、特定の残基のリン酸化がAFXの細胞内局在の制御および細胞死抑制に重要であることが明かとなった。一方、PKCのうちδ分子種は過酸化水素処理によりチロシンリン酸化を受け活性型に変換されるが、これらのリン酸化部位をペプチドマップ法および質量分析法により解析し、3ヵ所のチロシンリン酸化残基を検出し、それらのうち主要なリン酸化部位を同定した。また、過酸化水素処理によりPKCδ分子種は会合することを見い出した。そこで、今後は高発現細胞株を用いてこれらの蛋白質リン酸化酵素による細胞死と細胞周期の制御についてその作用との比較検討を行なうことを予定している。

研究成果

• [文献書誌] Matsuoka, D.: "Activation of AtMEK1, an Arabidopsis mitogen-activated protein kinase kinase, in vitro and in vivo : Analysis of active mutants expressed in E.coli and generation of the active form in stress response in seedlings"Plant J.. 29・5. 637-647 (2002)
• [文献書誌] Saito, N.: "The family of protein kinase C and membrane lipid mediators"J. Diabetes Complications. 16・1. 4-8 (2002)
• [文献書誌] Oka, M.: "Dual regulation of phospholipase D1 by protein kinase C α in vivo"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 294・5. 1109-1113 (2002)
• [文献書誌] Irie, K.: "Establishment of a binding assay for protein kinase C isozymes using synthetic C1 peptides and development of new medicinal leads with protein kinase C isozyme and C1 domain selectivity"Pharmacol. Ther.. 93・2-3. 271-282 (2002)
• [文献書誌] Kikkawa, U.: "Protein kinase C δ. (PKCδ) : activation mechanisms and functions"J. Biochem.. 132・6. 831-839 (2002)
• [文献書誌] Yamamoto, T.: "Throsine phosphorylation of protein kinase C"Methods in Molecular Biology, Protein Kinase C Protocols. (in press).
• [文献書誌] Nishizuka, Y: "Historical overview : protein kinase C, phorbol ester and lipid mediators. Handbook of Cellular Signaling"Academic Press (in press).