細胞骨格タンパク質と熱ショックタンパク質の相互作用

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63480495
• 研究機関: (財)東京都臨床医学総合研究所
• 研究代表者: 矢原 一郎 東京都臨床医学総合研究所, 細胞生物, 部長 (60109957)
• 研究分担者: 飯田 和子 都臨床研, 細胞生物, 研究員 (40151229) ; 松本 清治 都臨床研, 細胞生物, 研究員 (40190532)
• キーワード: 熱ショックタンパク質 / アクチン / カルモデュリン / カゼインキナ-ゼII / コフィリン / ステロイドホルモン受容体 / 核内移行シグナル

研究概要

前年度マウス細胞のグルココルチコイド受容体がHSP90と複合体を形成ており、アクチン繊維に結合することを示した。そこで、本年度はこの結合の特異性を検討した。失ず8Sグルココルチコイド受容体(グルココルチコイド結合タンパク質とHSP90の複合体)のアクチン繊維への結合が、Ca^<2+>・カルモデュリンによって阻害されることを示した。次に複合体の安定剤モリブデン酸を阻き、さらに高塩濃度液で抽出することにより4Sのグルココルテコイド受容体(HSP90から離れた)を得て、アクチンとの結合をみたが、予想したように結合はしなかった。
HSP90を介してアクチン繊維と相互作用する機能タンパク質として新たにカゼインキナ-ゼIIを同定した。同定は、(1)その活性がヘパリンによって阻害される、(2)カゼインキナ-ゼII(CKII)の基質ペプチドをリン酸化する、ことによった。CKIIはマウスリンホ-マLS178Y細胞の粗抽出液よりHSP90と共精製されると同時に、粗抽出液より抗HSP90抗体によって共沈澱した。見かけ上完全精製したマウスHSP90の標品(SDSーPAGEで色素染色すると単一バンドになる)にも、γー^<32>PーATPと加温するとHSP90をリン酸化する活性があり、その活性はCKIIの特徴をすべて備えていた。
HSP90ファミリ-に属するHSP100をマウス細胞より精製し性質を調べた。HSP100もアクチン繊維に結合し、その結合はCa^<2+>カルモデユリンによって阻害されることが明らかになった。
熱ショックに応答し核内移行するアクチン結合タンパク質コフィリンのN端近傍にある核移行シグナル様の配列KKRKKの役割を検討した。その結果、この配列は核移行シグナルとして働く他に、アクチンとの相互作用にも必要であることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Y.Miyata et al.: "Regulation of intracellular Ca^<2+> and cAMP of the growth factorinduced ruffling membrane formation and stimulation of fluid phase endocytosis and exocytosis." Experimental Cell Research. 181. 454-462 (1989)
• [文献書誌] S.Koyasu et al.: "HSP100,a 100-kDa heat shock protein,is a Ca^<2+>-calmodulinregulated actin binding protein." Journal of Biological Chemistry. 264. 15083-15087 (1989)
• [文献書誌] S.Koyasu et al.: "Growth regulation of multifactor-dependent myeloid cell lines:IL-4,TGF-β and pertussis toxin modulate IL-3-and GM-CSF-induced growth by controlling cell cycle length." Cell Structure and Function. 14. 459-471 (1989)
• [文献書誌] Y.Miyata et al.: "Protein kinase C-dependent and independent pathways in the growth factor-induced cytoskeletal reorganization." Journal of Biological Chemistry. 264. 15562-15568 (1989)
• [文献書誌] M.Takahashi et al.: "Molecular basis for determining the sensitivity of eucaryotes to an antimitotic drug,rhizoxin." Molecular General Genetics. (1990)
• [文献書誌] K.Moriyama et al.: "Destrin,a mammalian actin-depolymerizing protein,is closely related to cofilin---cloning and expression of porcine brain destrin cDNA." Journal of Biological Chemistry. 265. (1990)