栄養環境を感知するmTOR系と、エネルギー代謝センサーAMPKのクロストーク

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15590273
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 徳永 千春 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (70335462)
• 研究分担者: 吉野 健一 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (90280792) ; 米澤 一仁 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (70283900)
• キーワード: mTOR / rapamycin / AMPK / raptor / リン酸化 / Kog1

研究概要

1.raptorとmTORシグナル及びAMPK相互作用の解析
AMPKは、細胞のエネルギー代謝ストレスによって上昇する細胞内AMPレベルを感知し活性化されるキナーゼであり、これまでに、AMPKがmTORシグナル系を抑制している可能性を報告してきた。一方、mTORがその基質分子をリン酸化するための足場(scaffold)となるたんぱく質raptorを同定、報告してきた。現在、raptorをはじめとするmTOR結合タンパク質とAMPKの三量体サブユニットとの、たんぱく質間相互作用について解析をすすめている。更に、AMPKによってmTOR関連たんぱく質がリン酸化される可能性についても、解析をすすめている。
2.質量分析法によるmTOR、raptorのリン酸化部位の同定及びその生理的意義の解析
哺乳細胞を取り巻く栄養環境、特にアミノ酸のバランス変化によって、mTOR、raptorがリン酸化、或いは脱リン酸化される部位の同定を行う事を目的として、たんぱく質の精製、質量分析解析をすすめている。
3.Yeast two-hybrid法によるraptor結合タンパク質の同定
raptorを含めて、mTOR関連たんぱく質の結合タンパク質を同定する事を目的として、解析をすすめている。
4.出芽酵母raptorオルソログKog1遺伝子破壊株の解析
温度感受性raptor変異株の樹立に成功した。現在、栄養飢餓応答、rapamycin感受性、自食作用、細胞骨格の構成等につき、その表現形の解析をおこなっている。

研究成果

• [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"Journal of Biological Chemistry. 278・18. 15461-15464 (2003)
• [文献書誌] 吉野 健一: "細胞成長を司る情報伝達システムの中央情報集積装置mTOR複合体"蛋白質 核酸 酵素. 48・12. 1378-1385 (2003)
• [文献書誌] 大城 紀子: "アミノ酸と細胞内シグナル伝達-蛋白質合成を中心に"栄養評価と治療. 20・5. 478-482 (2003)
• [文献書誌] Yonezawa, K.: "Raptor, binding partner of target of rapamycin"Biochemical and Biophysical Research Communications. 313・2. 437-441 (2004)
• [文献書誌] Tokunaga, C.: "mTOR integrates amino acid- and energy-sensing pathways"Biochemical and Biophysical Research Communications. 313・2. 443-446 (2004)
• [文献書誌] 徳永 千春: "ラパマイシン標的タンパク質mTORシグナル伝達系"細胞工学. 23・3. 340-348 (2004)
• [文献書誌] Oshiro, N.: "Dissociation of raptor from mTOR is a mechanism of rapamycin-induced inhibition of mTOR function"Genes to Cells. (in press).
• [文献書誌] 徳永 千春: "糖尿病学2003"(株)診断と治療社. 168 (2003)
• [文献書誌] Yonezawa, K.: "TOR : Target of Rapamycin (Current Topics in Microbiology and Immunology)"Springer-Verlag. 366 (2004)