三量体G蛋白質により活性化される新規Rho活性化因子による細胞骨格制御機構

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16590079
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 上田 浩 岐阜大学, 工学部, 助教授 (50253779)
• Keywords: 三量体G蛋白質 / Rho / Rac / SRE / RhoGEF / アクチン

Research Abstract

現在まで三量体G蛋白質共役型受容体からのシグナルが、種々の伝達経路を経て、様々な細胞運動を制御していることが報告されている。過去、我々は三量体G蛋白質からのシグナルがRhoファミリー低分子量G蛋白質を介して細胞骨格を制御することを報告している。本研究では、それらの分子機構を詳細に検討する目的で、Rhoファミリー低分子量G蛋白質を活性化するグアニンヌクレオチド交換促進因子(RhoGEF)に着目し、種々の活性化型三量体G蛋白質サブユニットにより活性化されるRhoGEFを同定することを目指した。各種RhoGEF遺伝子をかずさDNA研究所より入手し、それらの全長にタグを付加し、培養細胞で発現できるようにした。RhoGEFクローンと種々の活性化型三量体G蛋白質サブユニット遺伝子とを共発現させ、Rhoファミリーの活性化の指標としてserum response element (SRE)依存的な遺伝子発現の変動をルシフェラーゼの活性測定を用いた。その結果、NIH3T3細胞において、各種RhoGEFクローンと三量体G蛋白質βγサブユニットを共発現させSRE依存的遺伝発現を測定したところ、ARHGEF9との共発現により有意にSRE依存的遺伝子発現が上昇することが明らかになった。さらに、他のαサブユニットの活性化型変異体との共発現で、Gαsの活性化型でβγと同様に遺伝子発現が上昇することが明らかになった。さらに、これらのSRE依存的遺伝発現上昇にどのRhoファミリーが関与しているのかを調べるため、各種Rhoファミリーのドミナントネガティブ変異体を共発現したところ、Racのドミナントネガティブ体で有意に抑制された。これらのことから、このβγおよびGαsによるARHGEF9を介するSRE依存的遺伝子発現の制御はRacの活性化を介していることが示唆された。