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Gタンパク質は多彩な細胞内シグナルを制御するスイッチ分子であり、結合するグアニンヌクレオチド(GDPまたはGTP)によってその機能が制御されている。一般的にGタンパク質はGTPが結合することによって活性化型となり、下流エフェクター分子と相互作用してシグナルを伝達する。本研究では、活性化型Gタンパク質に対するサプレッサーを細胞内に発現させ、薬剤によってサプレッサーの活性を制御してGタンパク質の「OFF→ON」を制御する手法の開発を目的とする。本年度の研究では、これまで活性の制御が困難と考えられてきた低分子量Gタンパク質を題材として採り上げ、Gタンパク質としてRalA、Ras、Cdc42を、サプレッサーとして(それぞれのGタンパク質に対して)Sec5、Raf1、NWASPのGタンパク質結合ドメインを用いてモデル実験系の構築を試みた。その結果、免疫沈降法を用いた解析から、NWASP-CRIB(Cdc42結合ドメイン)の両端にFKBP12およびmTOR-FRBを付加した分子が細胞内で活性化型Cdc42と結合すること、またその結合がラパマイシンの添加によって制御できることを見いだした。さらにCdc42に対するサプレッサーの結合がラパマイシン添加後数分で変化することから、迅速な活性制御応答へと応用できる可能性が示された。今後この実験系を基としてさらに応答性の優れた活性制御系を開発することにより、Cdc42下流シグナルを高い時間分解能で解析することが可能となると考えられる。
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