腎細胞癌におけるVHL癌抑制タンパク依存性シグナル伝達制御機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671656
• Research Institution: Kochi Medical School
• Principal Investigator: 奥田 平和 高知医科大学, 医学部, 助手 (60325420)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 執印 太郎 高知医科大学, 医学部, 教授 (80179019)
• Keywords: VHL / PKC / ubiquitination

Research Abstract

VHL癌抑制遺伝子産物であるpVHLはユビキチンリガーゼとして細胞内タンパク分解制御機構で作用するが、細胞癌化の直接的要因となりえる、細胞の増殖および極性決定関連シグナル伝達タンパクであるatypical Protein Kinase C(aPKC)の分解制御に対するpVHLの関与を検証した。ヒト腎由来細胞株を用いてpVHL、aPKCλ、ubiquitinを発現させin vivo ubiquitination assayを行ったところ、PKCλはpVHL依存的にユビキチン化されプロテアソームで分解を受けることが明らかになった。また、野生型のPKCλは血清刺激による活性化にともなってユビキチン化を強く受けるようになることから、pVHLが活性型のaPKCを特異的に認識しユビキチン化することで分解系に送るというaPKCのdown regulation機構が初めて明らかになった。またPKCλのユビキチン化には、その分子中のregulatory domainの存在が必要であり、これはpVHLとPKCλの結合領域に関する知見とも一致した。さらに、pVHL中のaPKC、elonginの各結合領域のいずれを欠失させてもユビキチン化活性が失われ、これらの領域が機能上必須の領域であることが裏付けられた。elongin結合領域を欠失させた変異型pVHLを共発現させたところ、野生型pVHLのもつユビキチン化活性をdominant negativeに阻害した。精製タンパクを用いたin vitro ubiquitination assayにおいてもpVHLによるPKCλのユビキチン化が確認された。
これらの結果から、細胞内の活性化型aPKCの量的制御がpVHLを介した系により行われていることが示唆され、その乱れが腫瘍組織において見られる異常な細胞増殖や上皮構造形成をひき起こすものと予想された。

Research Products

• [Publications] Okuda H: "The von Hippel-Lindau Tumor Suppressor Protein Mediates Ubiquitination of Activated Atypical Protein Kinase C"Journal of Biological Chemistry. 276(47). 43611-43617 (2001)
• [Publications] Kamada M: "von Hippel-Lindau Protein Promotes the Assembly of Actin and Vinculin and Inhibits Cell Motility"Cancer Research. 61. 4184-4189 (2001)
• [Publications] Baba M: "Tumor suppressor protein VHL is induced at high cell density and mediates contact inhibition of cell growth"Oncogene. 20. 2727-2736 (2001)