RhoファミリーG蛋白質群の時空間的制御と相互作用のFRETプローブによる解析

使用 FRET 探针分析 Rho 家族 G 蛋白的时空调控和相互作用

基本信息

批准号：
15024242
负责人：
黒川量雄
金额：
$ 3.78万
依托单位：
Osaka University
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15024242/
关键词：
RhoA FRET ラメリポディアメンブレンラフリング

项目摘要

RhoファミリーGTP結合蛋白質は細胞骨格の調節を介して接着、運動、分裂を制御し、また細胞周期関連蛋白質群の発現調節にも関わる蛋白質群であり、細胞の悪性化、浸潤、転移にも働く。代表的なRhoファミリーG蛋白質、RhoA、Rac、Cdc42は、相互にその活性を制御することが報告されている。そこで研究代表者は、増殖因子刺激によるRhoA活性の経時変化、及び活性の空間情報をRac、Cdc42活性の時空間情報とあわせて得ることによって増殖因子依存的な細胞形態変化に対するRhoAの働きを解析してきた。EGF刺激したCos1細胞では、Rac1はラメリポディアを形成する直前に細胞全体で均一に活性化し、その後、メンブレンラフリングが続いているにもかかわらず、活性が速やかに減少した。Cdc42は、Rac1と同様に速やかに活性化されるが、その活性はRac1と異なり細胞辺縁部のメンブレンラフリングの部位でより高いことが明らかになった。このときRhoAは細胞膜の中心部、細胞内膜で速やかに不活性化され、メンブレンラフリングを生ずる部位では活性が推持されていることが明らかになった。優勢劣性型変異体Rac、Cdc42特異的GAPを用いた解析により、EGF依存的なRhoAの不活性化はRac活性に依存し、Cdc42活性には依存していないことが判明した。メンブレンラフリングに対するRhoAの役割を解析するために活性化型変異体Racと優勢劣性変異体RhoAを共発現したところ、活性化型Racによるラメリポディアの形成は阻害されないがメンブレンラフリングの誘導が著しく抑制されたことからメンブレンラフリングの誘導にRhoA活性の関与していることが示唆された。

RHO家族GTP结合蛋白通过细胞骨架调节调节粘附，运动和分裂，并且还参与了细胞周期相关蛋白表达的调节，并且还起到细胞恶性，侵袭，侵袭和转移的作用。据报道，代表性的Rho家族G蛋白RhoA，RAC和CDC42可以一起调节其活性。因此，主要研究者通过获得RHOA活性的时间依赖性变化以及有关生长因子刺激引起的活动的空间信息以及RAC和CDC42活性的时空信息，分析了RhoA对生长因子依赖性细胞形态的功能。在EGF刺激的COS1细胞中，Rac1在形成薄片之前在整个细胞中都均匀地激活，尽管膜皱纹持续，但其活性迅速降低。 CDC42很快被激活，类似于RAC1，但与Rac1不同，在细胞边缘的膜粗糙位点发现其活性更高。目前，据揭示了RhoA在细胞膜中心的内部细胞膜中迅速灭活，并且其活性在产生膜粗糙的位置进行了预测。使用主要隐性突变体RAC分析Cdc42特异性间隙表明，RHOA的EGF依赖性失活取决于RAC活性，而不是CDC42活性。为了分析RhoA在膜荷叶边的作用，并未抑制激活的突变体RAC和主要隐性突变体RhoA，但是通过活化的RAC形成薄片的lamellipodia并没有显着抑制，这表明RhoA活性参与了膜皱纹的诱导。