低分子量G蛋白質とその標的蛋白質の相互作用の構造解析

低分子量G蛋白与其靶蛋白之间相互作用的结构分析

基本信息

批准号：
08260215
负责人：
黒田真也
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08260215/
关键词：
低分子量G蛋白質 Rho kinase coiled coil 細胞骨格 PDZドメイン細胞接着

项目摘要

低分子量G蛋白質のRasはその標的蛋白質Rafを直接活性化して種々の遺伝子の発現を制御している。Rasの標的蛋白質として現在までにPI-3kinaseとRal GDSが同定されている。私共はRasの新規標的蛋白質としてAF-6を見出した。AF-6は細胞骨格と相互作用すると考えられているPDZドメインをもつ蛋白質である。RasはAF-6のN末端200アミノ酸に結合することを見出した。私共はAF-6が細胞間接着部位のタイトジャンクションに濃縮され、タイトジャンクション構成蛋白質であるOccludinとZO-1に直接結合することも見出した。一方、低分子量G蛋白質Rhoは細胞骨格を制御することが知られていたがその標的蛋白質は不明であった。私共はRhoの標的蛋白質としてプロテインキナーゼN(PKN)、新規プロテインキナーゼ(Rhoキナーゼ)、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定した。RhoはPKNのN末端とMBSのC末端に直接結合することを見出した。これらの部位はともにベーシックなアミノ酸に続くロイシンジッパー様構造である。Rho kinaseのRho結合ドメインはRho kinaseの中央に位置するCoiled coilドメインのC末端部分であることを見出した。私共は、すでにRhoとRho kinaseのRho結合ドメインの大量発現系を開発し、現在それぞれの結晶化に成功しつつある。これにより、多彩な標的蛋白質をもつ低分子量G蛋白質Rhoのインターフェースが解明できるものと期待される。さらに、RhoファミリーのCdc42とRacの標的蛋白質としてIQGAPを同定し、IQGAPがカドヘリン・カテニンとなどの細胞間接着分子を介して細胞間接着を制御していることを見出しつつある。以上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。

Ras是一种低分子量G蛋白，直接激活其靶蛋白Raf来控制多种基因的表达。 PI-3激酶和Ral GDS已被确定为Ras的靶蛋白。我们发现 AF-6 作为 Ras 的新靶蛋白。 AF-6 是一种具有 PDZ 结构域的蛋白质，被认为与细胞骨架相互作用。我们发现 Ras 与 AF-6 的 N 端 200 个氨基酸结合。我们还发现 AF-6 集中在细胞间粘附位点的紧密连接中，并直接与紧密连接组成蛋白 Occludin 和 ZO-1 结合。另一方面，已知低分子量G蛋白Rho可以调节细胞骨架，但其靶蛋白尚不清楚。我们确定了蛋白激酶 N (PKN)、一种新型蛋白激酶（Rho 激酶）和肌球蛋白磷酸酶的肌球蛋白结合亚基 (MBS) 作为 Rho 的靶蛋白。我们发现Rho直接结合PKN的N端和MBS的C端。这两个位点都是亮氨酸拉链样结构，后面跟着碱性氨基酸。我们发现Rho激酶的Rho结合结构域是位于Rho激酶中心的卷曲螺旋结构域的C端部分。我们已经开发了 Rho 和 Rho 激酶的 Rho 结合域的大规模表达系统，目前正在成功结晶。这有望有助于阐明低分子量 G 蛋白 Rho 的界面，该蛋白具有多种靶蛋白。此外，我们已将 IQGAP 鉴定为 Rho 家族 Cdc42 和 Rac 的靶蛋白，并发现 IQGAP 通过细胞间粘附分子（如钙粘蛋白和连环蛋白）控制细胞间粘附。我相信我们今年的研究计划已经基本完成了。