細胞質分裂時のRhoファミリー蛋白質及びその活性化分子ECT2の活性化機構の解析

胞质分裂过程中Rho家族蛋白及其激活分子ECT2的激活机制分析

• 批准号: 14770046
• 负责人: 木村 和博
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto 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-14770046/
• 关键词: cytokinesis; Rho; GEF; ECT2; Cdc42; MgcRacGAP

細胞質分裂時のRhoファミリー蛋白質及びその活性化分子ECT2の活性化機構の解析低分子量GTP結合蛋白質Rhoファミリー(Rho, Cdc42, Rac)は、細胞内の分子スイッチとしてアクチン骨格の再構成に働き、細胞の運動、接着、極性形成等の種々の反応を制御している。また、これらの分子は、細胞分裂に関与することが明らかとなっている。Rhoは、細胞質分裂時に活性化され、収縮環形成に関与する。またその活性化はRho GTPase GEFであるECT2のN末端領域の過剰発現によりその活性化並びに細胞質分裂が阻害される。これらことから、ECT2は細胞質分裂時のRhoのGEFとして働いていると考えられる。しかし、ECT2の活性化のメカニズムは不明である。我々は、ECT2のN末端領域を用い、酵母Two-hybrid systemにてECT2結合蛋白質の一つとしてCIN85を同定した。さらに、種々のCIN85変異体を作成し、過剰発現させた結果、CIN85のN末端領域を含む変異体が細胞質分裂を阻害することを明らかとした。一方、Cdc42については、その活性化体を過剰発現させると細胞分裂異常をきたし多核細胞が誘導される。このことは、Cdc42の活性が低下することが細胞分裂の進行に不可欠であることを示唆している。しかし、その活性および作用機序は不明である。我々は、pull-down法を用いて細胞分裂時におけるCdc42の活性動態を解析した。Cdc42は、分裂中期に強く活性化され、さらに細胞質分裂期にその活性を低下させることを明らかにした。さらに、このCdc42の活性化が、ECT2のN末端領域の過剰発現により抑制されること、細胞質分裂期でのCdc42の活性の低下は細胞質分裂阻害作用のあるGAPドメインに変異を加えたMgcRacGAPの変異体の過剰発現により阻害されることを明らかとした。

RHO家族蛋白在细胞质期间及其活化分子分子激活机制分析低分子量GTP结合蛋白Rho家族（Rho，CDC42，RAC）作为细胞内分子切换，以重建肌动蛋白骨架，例如运动，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附，粘附。形成受到控制。同样很明显，这些分子与细胞分裂有关。 RHO在细胞质中被激活，并参与收缩循环。由于Rho GTPase GEF的N末端区域过度表达，其激活和细胞遗传学分裂也受到了阻碍。从这些事实中，ECT2被认为在细胞质期间是Rho的GEF。但是，ECT2激活的机理尚不清楚。我们已经将CIN85确定为使用ECT2的N末端区域的酵母TW杂交系统上的ECT2组合蛋白之一。此外，由于创建和过度CIN85变体的结果，包含CIN85 N末端区域的变体抑制了凶猛的细胞质。另一方面，对于CDC42，其活化的身体过度表达了细胞分裂异常，并诱导多边细胞。这表明Cdc42活性的减少对于细胞分裂的进展至关重要。但是，其活性和动作机制尚不清楚。我们使用下拉方法分析了细胞分裂过程中CDC42的活动动力学。 Cdc42在分裂的中间被强烈激活，并在细胞质时期进一步降低了其活性。此外，由于ECT2 N末端区域的过度表达，该CDC42的激活被抑制，并且在细胞质期间Cdc42活性的降低是一种突变体，该突变体已突变为具有细胞质分裂的间隙结构域揭示了身体的覆盖层被抑制。

项目成果

Tsuji, T. et al.: "ROCK and mDial antagonize in Rho-dependent Rac activation in Swiss 3T3 fibroblasts"Journal of Cell Biology. 157. 819-830 (2002)

Tsuji, T. 等人：“ROCK 和 mDial 在瑞士 3T3 成纤维细胞中拮抗 Rho 依赖性 Rac 激活”《细胞生物学杂志》。