Dblファミリーヌクレオチド交換因子の機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13216072
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 佐藤 孝哉 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20251655)
• Keywords: GEF / Db1ファミリー / GTP結合蛋白質 / Rhoファミリー / Cdc42 / ACK-1

Research Abstract

RhoファミリーGTP結合蛋白質に対するグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)であるDblファミリー蛋白質は、細胞骨格系の再構成や特異的な遺伝子発現の制御を介して、種々の細胞機能を調節しているが、その分子機構には不明の点が多い。本研究課題では、Dblに注目し、上流からの刺激に応答したRhoファミリーGTP結合蛋白質の活性調節機構を解析した。また、機能や特異性が未知である数種類のDb1ファミリー蛋白質について、生化学的、細胞生物学的解析を行なっている。まず、Db1に関しては、Cdc42の標的分子であるACK-1チロシンキナーゼによりリン酸化され、その結果、RhoA、Racl、Cdc42に対するGEF活性が上昇することが見いだされている。一方ACK-1は、アダプター分子Grb2を介して上皮成長因子レセプター(EGF-R)と会合することが知られているので、EGF-Rの下流でのDblの機能を詳細に検討した。その結果、EGF刺激によって、ACK-1およびDb1のチロシンリン酸化が誘導され、その際、EGF-Rの下流でCdc42、Grb2が関与することが明らかとなった。これに伴って、Dblが活性化され、RhoA、Rac1、Cdc42を介して、アクチン細胞骨格系の再構成が誘導された。以上の結果より、チロシンリン酸化によるDblの活性調節が、EGF-Rの下流で実際に機能していることが強く示唆された。一方、PCR法を用いたクローニングの過程で、Db1の近縁分子には、多くのスプライスバリアントが存在することも明らかとなった。現在、Sec14ドメインやSH3ドメインなど、活性調節に関与すると考えられるドメインの機能を検討している。また、解析を進めている何種類かの分子がHeLa細胞において、Db1とは異なる細胞骨格系の変化を誘導することなどを確認しており、今後その特異的な生理機能を明らかにしていく予定である。

Research Products

• [Publications] Kido, M.: "Critical function of the Ras-associating domain as a primary Ras-binding site for regulation of Saccharomyces cerevisiae adenylyl cyclase"J. Biol. Chem.. 277・5. 3117-3123 (2002)
• [Publications] Gao, X.: "Identification and characterization of RA-GEF-2, a Rap guanine nucleotide exchange factor that serves as a downstream target of M-Ras"J. Biol. Chem.. 276・45. 42219-42225 (2001)
• [Publications] Jin, T.: "Role of the CDC25 homology domain of phospholipase Cε in amplification of Rap 1 -dependent signaling"J. Biol. Chem.. 276・32. 30301-30307 (2001)
• [Publications] Liao, Y.: "RA-GEF-1, a guanine nucleotide exchange factor for Rap1, is activated by translocation induced by association with Rapl・GTP and enhances Rap1-dependent B-Raf activation"J. Biol. Chem.. 276・30. 28478-28483 (2001)
• [Publications] Kato-Stankiewicz, J.: "Epidermal growth factor stimulation of the ACK1/Db1 pathway in a Cdc42 and Grb2-dependent manner"Biochem. Biophys. Res. commun.. 284・2. 470-477 (2001)
• [Publications] Song, C.: "Regulation of a novel human phospholipase C, PLCε, through membrane targeting by Ras"J. Biol. Chem.. 276・4. 2752-2757 (2001)