プロテインキナーゼとGTP結合蛋白質による遺伝子発現の制御機構

蛋白激酶和 GTP 结合蛋白对基因表达的调节

• 批准号: 04680192
• 负责人: 貝淵 弘三
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04680192/
• 关键词: ras p21; 細胞増殖・分化; smg GDS; GDP; GTP交換反応; トランスロケーション; MAPキナーゼ; 翻訳後修飾

最近の私共や他の研究室の解析により、ras p21が遺伝子発現系を介して細胞の増殖や分化を制御していることが明らかになりつつある。本年度は、ras p21の活性制御機構を明らかにするとともにras p21の標的蛋白質の同定を試み、以下の結果を得た。ras p21にはGDP結合型の不活性型とGTP結合型の活性型が存在しており、GTP結合型が標的蛋白質に作用すると考えられる。私共はすでに、smg GDSがras p21のGDP/GTP交換反応を促進することを明らかにしている。ras p21は細胞膜結合能を有するが、本年度、私共はsmg GDSがras p21と複合体を形成してras p21の細胞膜への結合を阻害することを明らかにした。また、あらかじめ細胞膜に結合させたras p21にsmg GDSを作用させると、ras p21が細胞膜から解離することも示した。したがって、smg GDSはras p21のGDP/GTP交換反応を促進するのみならず、ras p21の細胞膜から細胞質へのトランスロケーションも促進すると考えられる。最近、ras p21が細胞レベルでMAPキナーゼを活性化することが報告されているが、本年度、私共は、ツメガエル卵の細胞質画分にKi-ras p21に依存してMAPキナーゼを活性化する因子が存在することを明らかにし、これをREKSと命名して部分精製した。REKSは分子量150kDaの蛋白質で、細胞質に存在していた。ras p21はそのC末端に脂質による翻訳後修飾を受けることが知られているが、Ki-ras p21がREKSを活性化するのにこの翻訳後修飾が必須であった。本年度の私共の研究結果から、ras p21の活性制御機構とその標的蛋白質について着実な成果をあげることができ、本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。

我们实验室和其他实验室最近的分析表明，ras p21 通过基因表达系统控制细胞增殖和分化。今年，我们试图阐明ras p21活性的调控机制并鉴定ras p21的靶蛋白，获得了以下结果。 Ras p21以非活性GDP结合形式和活性​​GTP结合形式存在，并且GTP结合形式被认为作用于靶蛋白。我们已经表明，smg GDS 促进 ras p21 的 GDP/GTP 交换反应。 Ras p21具有与细胞膜结合的能力，今年我们发现smg GDS与ras p21形成复合物，抑制ras p21与细胞膜的结合。我们还表明，当将 smg GDS 应用于预先与细胞膜结合的 ras p21 时，ras p21 从细胞膜上解离。因此，认为smg GDS不仅促进ras p21的GDP/GTP交换反应，而且促进ras p21从细胞膜转位至细胞质。最近，有报道称ras p21在细胞水平上激活MAP激酶，今年我们研究了爪蟾卵细胞质部分中以Ki-ras p21依赖性方式激活MAP激酶的因子的存在。这种物质被命名为REKS，并对其进行了部分纯化。 REKS是一种分子量为150kDa的蛋白质，存在于细胞质中。已知 Ras p21 在其 C 末端经历脂质翻译后修饰，这种翻译后修饰对于 Ki-ras p21 激活 REKS 至关重要。根据今年的研究成果，我们在ras p21及其靶蛋白的激活控制机制方面取得了稳步进展，我们相信我们已经基本完成了今年的研究计划。

项目成果

Ando,S.: "Post-translational processing of rac p21s is important both for their interaction with the GDP/GTP exchange proteins and for their activation of NADPH oxidase." J.Biol.Chem.267. 25709-25713 (1992)

Ando,S.：“rac p21 的翻译后加工对于它们与 GDP/GTP 交换蛋白的相互作用以及 NADPH 氧化酶的激活都很重要。”

Sakoda,T.: "smg/rap1/Krev-1 p21s inhibit the signal pathway to the c-fos promoter/enhancer from c-Ki-ras p21 but not from c-raf-1 kinase in NIH3T3 cells." Oncogene. 7. 1705-1711 (1992)

Sakoda,T.：“smg/rap1/Krev-1 p21s 抑制 NIH3T3 细胞中从 c-Ki-ras p21 到 c-fos 启动子/增强子的信号通路，但不抑制从 c-raf-1 激酶的信号通路。”

Shirataki,H.: "A possible target protein for smg-25A/rab3A small GTP-binding protein." J.Biol.Chem.267. 10946-10949 (1992)

Shirataki,H.：“smg-25A/rab3A 小 GTP 结合蛋白的可能靶蛋白。”

Takai,Y.: "Small GTP-binding proteins." Int.Rev.Cytol.133. 187-230 (1992)

Takai,Y.：“小 GTP 结合蛋白。”

Horiuchi,H.: "The posttranslational processing of ras p21 is critical for its stimulation of yeast adenylate cyclase." Mol.Cell.Biol.12. 4515-4520 (1992)

Horiuchi, H.：“ras p21 的翻译后加工对于刺激酵母腺苷酸环化酶至关重要。”