Rho/Rho-キナーゼ経路による中間径フィラメント構築の制御機構の解明

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11780526
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 小迫 英尊 愛知県がんセンター, 生化学部, 研究員 (10291171)
• Keywords: 抗リン酸化抗体 / 細胞質分裂 / 中間径フィラメント / CFキナーゼ / Rho-キナーゼ / 分裂溝 / Y-27632

Research Abstract

我々は中間径フィラメント蛋白質の1つであるGFAPについて、抗リン酸化抗体群を作製することにより、細胞質分裂期に分裂溝(cleavage furrow)近傍で活性化するキナーゼ(以下CFキナーゼ)を見い出していた。細胞質分裂においては、低分子量GTP結合蛋白質Rhoが重要な役割を担っていることが知られている。Rhoはアクチンフィラメントの制御を介して様々な細胞機能を調節していると考えられているが、Rhoと中間径フィラメントとの関わりは全く不明であった。最近Rhoの標的蛋白質の1つであるRho-キナーゼがGFAPをin vitroにおいてGTP結合型Rho依存的にリン酸化し、そのフィラメント形成を阻害することを明らかにした。さらにRho-キナーゼによるGFAPのリン酸化部位がCFキナーゼによるリン酸化部位と一致することが判明した。そこで本研究では、より普遍的に存在する中間径フィラメント蛋白質であるビメンチンについて同様の解析を行った結果、Rho-キナーゼによるin vitroでのGTP結合型Rho依存的なリン酸化とフィラメント形成の阻害を認めた。そして新たに抗リン酸化抗体を作製することにより、ビメンチンについてもRho-キナーゼとCFキナーゼによるリン酸化部位が完全に一致することを示した。さらにRho-キナーゼに対する特異抗体を作製し、その細胞内分布を調べたところ、Rho-キナーゼが細胞質分裂期に分裂溝に集積することを見い出した。以上の結果からRho-キナーゼがCFキナーゼそのものであり、細胞質分裂において中間径フィラメントの局所的なリン酸化を担っている可能性があると考えられた。そこでRho-キナーゼ阻害薬Y-27632で処理したところ、CFキナーゼ活性の低下はごく僅かであった。従ってCFキナーゼ活性はRho-キナーゼを含む複数のキナーゼによって担われていると考えられた。

Research Products

• [Publications] Kosako, H.: "Specific accumulation of Rho-associated kinase at the cleavage furrow during cytokinesis : cleavage furrow-specific phosphorylation of intermediate filaments"Oncogene. 18. 2783-2788 (1999)
• [Publications] Goto, H.: "Identification of a novel phosphorylation site on histone H3 coupled with mitotic chromosome condensation"J. Biol. Chem.. 274. 25543-25549 (1999)
• [Publications] Hashimoto, R.: "Distribution of Rho-kinase in the bovine brain"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 263. 575-579 (1999)