脂質キナーゼ/PKB/AFX系およびストレスシグナルにより制御される細胞死

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370059
• 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: 蛋白質リン酸化酵素 / PKB / 細胞増殖因子 / 熱ショック / 転写因子 / AFX / 細胞死 / Hsp27

研究概要

蛋白質リン酸化酵素PKBは活性制御領域としてPHドメインを有し、ホスファチジルイノシトール3-キナーゼの下流標的として細胞増殖因子のシグナルを伝達することが知られている。また、フォークヘッド転写因子AFXはPKBによる恒常的なリン酸化により核移行が防止されており、脱リン酸化を受けることにより核へ移行し転写反応を介して細胞死を促進すると考えられている。一方、私どもはPKBが熱ショックをはじめとするストレスシグナルによっても活性化を受けることを明らかにしている。本研究では細胞増殖因子および熱ショックによるPKBの活性化機構を比較解析し、その結果、熱ショックはホスファチジルイノシトール3-キナーゼを介さずにPKBを活性型に変換し、その分子機構として細胞増殖因子刺激により誘導されるPKB分子内のリン酸化反応を必要としないことを明らかにした。また、PKBは細胞増殖因子刺激によりそのPHドメインを介して細胞質から細胞膜に移行することが報告されているが実際には顕著な細胞膜移行は示さず、これに対して熱ショックはPKBの核周囲への集積をもたらすことが明らかになった。また、green fluorescent protein融合蛋白質を用いた解析から、熱ショック時には低分子量シャペロンHsp27がPKBと共存しており、PKBの細胞内局在の制御には低分子量シャペロンが関与していることが示された。従って、Hsp27と会合することにより核周囲へ移行した活性型PKBはAFXをリン酸化することにより、AFXの核移行ならびに細胞死を防止していると考えられる。一方、培養細胞に発現したAFXのリン酸化部位を検討したところ、AFXにはPKB以外の蛋白質リン酸化酵素によるリン酸化部位が存在することが示され、PKBによる恒常的なリン酸化のみならず、他のシグナリング経路によっても制御を受けていると推定された。

研究成果

• [文献書誌] Nishizuka, Y.: "Early studies of protein kinase C"Methods in Molecular Biology. 233. 9-18 (2003)
• [文献書誌] Oka, M.: "PKCδ inhibits PKCα-mediated activation of phospholipase D1 in a manner independent of its protein kinase activity"EBBS Lett.. 554. 179-183 (2003)
• [文献書誌] Kajimoto, T.: "Ceramide-induced apoptosis by translocation, phosphorylation and activation of protein kinase Cδ at Golgi complex"J.Biol.Chem.. (in press). (2004)
• [文献書誌] Matsuzaki, H.: "Distinct activation mechanisms of protein kinase B by growth factor stimulation and heat shock treatment"Biochemistry. (in press). (2004)