Rho-キナーゼとミオシンホスファターゼによる種々の細胞機能の制御機構

Rho激酶和肌球蛋白磷酸酶对多种细胞功能的控制机制

基本信息

批准号：
01J02524
负责人：
河野洋治
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J02524/
关键词：
Rho 細胞骨格 Rho-キナーゼ MBS CRMP-2

项目摘要

低分子量GTP結合蛋白質Rhoファミリーは、Rho、Rac、Cdc42などのメンバーからなる。なかでもRhoは、細胞増殖因子なとの細胞外シグナルの下流で細胞運動、細胞質分裂、平滑筋収縮、癌細胞の浸潤転移などの細胞高次機能を制御することが知られている。私共はRhoの標的蛋白質としてRho-キナーゼとミオシンホスファターゼのサブユニットのひとつであるmyosin-binding subunit(MBS)を同定している。さらに、運動細胞や分裂細胞において空間的に制御されたRho-キナーゼによるMBSのリン酸化は、細胞運動や細胞質分裂を遂行する上で重要な役割を担うことを明らかにしている。以上の研究成果をふまえて、私共は新たなRho-キナーゼとミオシンホスファターゼによる細胞機能の制御機構を明らかにする目的でRho-キナーゼの新規基質蛋白質を検索し、Collapsin response mediator protein-2(CRMP-2)を得た。さらに、CRMP-2結合蛋白質の検索を行い、Racの標的蛋白質であるSpecifically Rac1-associated protein (Sra-1)を同定した。Sra-1はこれまでにRacの下流でアクチン細胞骨格を制御することが知られているWAVE1と結合し、WAVE1の活性を抑制することが報告されている。私共はCRMP-2がSra-1及びWAVE1に直接結合することを明らかにした。また、CRMP-2を免疫沈降した際に、Sra-1及びWAVE1が共沈降することを明らかにした。以上の結果から、CRMP-2がSra-1/WAVE複合体を介してアクチン細胞骨格を制御する可能性が考えられた。本年度の成果は、Rho-キナーゼとミオシンホスファターゼによる細胞機能の制御機構を理解する上で極めて重要である。従って本年度の研究計画はほぼ達成することとができたと考えている。

低分子量 GTP 结合蛋白 Rho 家族由 Rho、Rac 和 Cdc42 等成员组成。其中，已知Rho可控制细胞运动、胞质分裂、平滑肌收缩等高级细胞功能，以及细胞生长因子等细胞外信号下游的癌细胞侵袭和转移。我们已确定 Rho 激酶和肌球蛋白结合亚基 (MBS)（肌球蛋白磷酸酶的亚基之一）作为 Rho 的靶蛋白。此外，已经表明，运动细胞和分裂细胞中 Rho 激酶对 MBS 的空间调节磷酸化在细胞运动和胞质分裂中发挥着重要作用。基于上述研究结果，我们寻找新的Rho激酶底物蛋白，旨在阐明新的Rho激酶和肌球蛋白磷酸酶-2)对细胞功能的控制机制。此外，我们对 CRMP-2 结合蛋白进行了搜索，并鉴定了 Rac 的靶蛋白，特别是 Rac1 相关蛋白 (Sra-1)。据报道，Sra-1 与 WAVE1 结合，已知 WAVE1 调节 Rac 下游的肌动蛋白细胞骨架，并抑制 WAVE1 活性。我们发现 CRMP-2 直接与 Sra-1 和 WAVE1 结合。我们还发现，当 CRMP-2 免疫沉淀时，Sra-1 和 WAVE1 发生共沉淀。这些结果表明CRMP-2可能通过Sra-1/WAVE复合物调节肌动蛋白细胞骨架。今年的结果对于理解 Rho 激酶和肌球蛋白磷酸酶对细胞功能的控制机制极其重要。因此，我相信我们今年的研究计划已经基本完成了。