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。

分析Rho家族蛋白的激活机制及其在细胞因子过程中其激活分子ECT2的活化分子ECT2低分子量GTP结合蛋白（Rho，cdc42，rac）的Rho家族在细胞内的分子开关，以重建肌动蛋白骨架，并控制诸如细胞骨骼的反应，并控制等各种反应，例如各种反应，例如各种反应。还显示这些分子与细胞分裂有关。 RHO在细胞因子过程中被激活，并参与收缩环形成。它的活化和细胞因子被ECT2（Rho GTPase GEF）的N末端区域的过表达抑制。从这些结果中可以认为，ECT2在细胞因子过程中充当RHO的GEF。但是，ECT2激活的机制尚不清楚。我们使用ECT2的N末端区域将CIN85确定为酵母两杂化系统中的ECT2结合蛋白之一。此外，创建并过表达各种CIN85突变体，表明含有CIN85 N末端区域的突变体抑制了细胞因子。另一方面，诱导过表达Cdc42的激活物体异常细胞分裂和多核细胞。这表明CDC42活性的降低对于细胞分裂进程至关重要。但是，其活性和作用机理尚不清楚。我们使用下拉方法分析了细胞分裂过程中CDC42的活性动力学。发现CDC42在中期期间强烈激活，并在细胞因子过程中进一步降低其活性。此外，揭示了Cdc42的这种激活被ECT2的N末端区域的过表达抑制，并且在细胞动力学期间Cdc42活性的降低受到过度表达突变的MGCRACGAP，从而突变了细胞因子抑制了抑制性GAP域的突变。

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》。