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環境変化に迅速に適応するため、真核生物はストレス応答MAPキナーゼ経路を備えている。出芽酵母には高浸透圧で活性化されるHOG経路が存在し、2つの独立した上流支経路(SHO1経路、SLN1経路)をもつ。SHO1経路活性化にはCdc42 G蛋白質が関与するが、詳細な分子機能、分子機構は不明だった。
我々はCdc42が結合・活性化すると考えられるSte20キナーゼの欠失株でSHO1経路の活性化を定量的に調べたところ、活性化レベルは低下するもののシグナルは完全には遮断されなかった。Ste20とSte20に類似したCla4キナーゼの機能を一緒に失った変異株では、経路活性化は完全に抑えられ、両者がSHO1経路において重複した機能を有することがわかった。
構成的活性型Cdc42の発現によりSHO1経路は活性化されるが、これにはSte11結合蛋白質であるSte50が必要であった。Ste50はRas等との結合に関わるRAドメインを有し、これはSHO1経路活性化に必須である。我々はSHO1経路活性化に欠損を示すSte50のRAドメイン変異の高浸透圧感受性を抑圧するCDC42変異体の単離に成功し、Cdc42がSte50、Ste20それぞれと結合しアダプター因子として経路活性化に働く可能性を示した。またRAドメイン欠朱によりSHO1経路活性化に欠損を示す変異型Ste50が膜局在配列を付加させることで経路を活性化させたことから、Cdc42との結合を介したSte50の細胞膜への移行が経路活性化に重要であることを明らかにした。以上より高浸透圧で活性化されたCdg42はSte20との結合を介しSte20を活性化すると同時にSte50との結合を介しSte50-Ste11複合体を膜にリクルートすることでSte20によるSte11のリン酸化を可能にするという分子機構が考えられた。
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