Gタンパク質シグナルネットワークの分子構築と機能の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15370057
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 伊東 広 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (10183005)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 憲一 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (90212232)
• Keywords: Gタンパク質 / シグナル伝達 / ネットワーク / 低分子量GTP結合タンパク質 / グアニンヌクレオチド交換因子 / 細胞遊走

Research Abstract

7回膜貫通構造を特徴とするGタンパク質共役受容体はヒトの全遺伝子の数%以上を占める巨大な遺伝子ファミリーを形成するとともに、αβγの3つのサブユニットからなる3量体Gタンパク質を活性化して、様々な細胞応答を引き起こす。しかし、細胞応答にいたるGタンパク質以降の細胞内シグナル伝達機構に関して不明の点が多く残されている。私共は、長年Gタンパク質シグナルの研究を続けてきたが、細胞増殖因子やストレスにより活性化されるMAPキナーゼカスケードがGタンパク質シグナルによっても活性化され細胞の増殖能と運動性を制御することを最近見出した。本研究においては、神経幹細胞や癌細胞を用いてGタンパク質を介するシグナルとMAPキナーゼカスケードの関係を分子レベルで調べ、そのシグナルネットワークの生理機能を明らかにすることを目的としている。本年度、まずGタンパク質の下流で働く新規のRhoファミリーグアニンヌクレオチド交換反応因子FRGを同定した。エンドセリン刺激によりFRGのCdc42に対するGEF活性が亢進され、その活性化がSrcによるチロシンリン酸化によって起こることを明らかにした。さらにFRGがエンドセリンによる細胞遊走の阻害に関与することを示した。一方、Gタンパク質と直接相互作用する新たな細胞内分子を酵母Two-hybrid法を用いて検索し、RIC-8という新規のGタンパク質シグナル調節分子を見出し、その調節機構の解析を進めている。また、神経幹細胞の遊走をGタンパク質シグナル-JNK経路が調節することを見出し、アデノウイルス遺伝子発現系や脳切片培養系を用いて分子レベル、組織レベルの研究を展開している。

Research Products

• [Publications] K.Masuda: "A combinatorial G protein-coupled receptor reconstitution system on budded baculovirus : Evidence for Gαi and Gαo coupling to a human leukotriene B4 receptor"J.Biol.Chem.. 278・27. 24552-24562 (2003)
• [Publications] Y.Miyamoto: "Src kinase regulates the activation of a novel FGD-1-related Cdc42 guanine-nucleotide exchange factor in the signaling pathway from the endothelin A receptor to JNK"J.Biol.Chem.. 278・32. 29890-29900 (2003)
• [Publications] N.Honma: "Apoptosis-associated tyrosine kinase (AATYK) is a Cdk5 activator p35 binding protein"Biochem.Biophys.Res.Commun. 310. 398-404 (2003)
• [Publications] I.Masuho: "The mechanism of membrane-translocation of RGS8 induced by Gα expression"J.Neurochem.. 88. 161-168 (2004)