低分子量G蛋白質Cdc42,Racと標的蛋白質IQGAPによる細胞極性の制御機構

低分子量G蛋白Cdc42、Rac和靶蛋白IQGAP对细胞极性的控制机制

基本信息

批准号：
14780488
负责人：
深田正紀
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780488/
关键词：
低分子量G蛋白質 Cdc42 Rac1 IQGAP1 CLIP-170

项目摘要

創傷の治癒過程や発生過程において細胞は極性をもって運動する。この極性形成や細胞運動には微小管とアクチン細胞骨格の協調した再編成が重要である。一方、低分子量GTP結合蛋白質Rhoファミリー(Cdc42,Rac1,RhoA)は細胞極性を制御していることが報告されているがその分子メカニズムはやはり不明であった。本年度はCdc42とRac1の標的蛋白質IQGAP1の新規結合蛋白質としてCLIP-170を同定した(Fukata et al. Cell 2002)。CLIP-170は伸長する微小管のプラス端に濃縮し、特定の細胞表層を認識し、微小管を配向、アンカーさせ、細胞極性形成に重要な役割を果たしていると考えられていた。私共はin vitroとin vivoのどちらの系においても活性型Rac1/Cdc42、IQGAP1及びCLIP-170が3者複合体を形成し、IQGAP1とCLIP-170の結合が活性型Rac1と活性型Cdc42により促進されることを明らかにした。さらに、ドミナントネガティブ型IQGFAP1を発現させることにより、CLIP-170の動態が阻害されることも見出した。微小管の細胞表層での捕捉機構は長らく細胞生物学上大きな謎であったが、本研究によりRhoファミリー(Rac1/Cdc42)と標的蛋白質IQGAP1による分子機構が初めて明らかになった。本研究成果は細胞極性形成機構を理解する上でも極めて重要であると考えられる。したがって、本年度の研究計画は達成できたと考えている。

在伤口愈合和发育过程中，细胞以极性移动。微管和肌动蛋白细胞骨架的协调重组对于极性形成和细胞运动很重要。另一方面，低分子量 GTP 结合蛋白 Rho 家族（Cdc42、Rac1、RhoA）已被报道可控制细胞极性，但其分子机制仍不清楚。今年，我们确定 CLIP-170 是 IQGAP1 的新型结合蛋白，IQGAP1 是 Cdc42 和 Rac1 的靶蛋白（Fukata et al. Cell 2002）。 CLIP-170 集中在伸长的微管的正端，识别特定的细胞表面层，定向和锚定微管，并被认为在形成细胞极性中发挥重要作用。我们发现活性Rac1/Cdc42、IQGAP1和CLIP-170在体外和体内系统中形成三元复合物，并且活性Rac1和活性Cdc42促进IQGAP1和CLIP-170的结合。这将得到推广。此外，我们发现 CLIP-170 的动态受到显性失活 IQGFAP1 表达的抑制。细胞表面捕获微管的机制长期以来一直是细胞生物学的一大谜团，但这项研究首次揭示了涉及Rho家族（Rac1/Cdc42）和靶蛋白IQGAP1的分子机制。这项研究的结果被认为对于理解细胞极性形成的机制极其重要。因此，我相信今年的研究计划已经实现了。