遺伝子発現の転写後調節におけるプロテインホスファターゼPP1の役割

蛋白磷酸酶 PP1 在基因表达转录后调控中的作用

• 批准号: 17770137
• 负责人: 田沼 延公
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Miyagi Cancer Center Research Institute (2006)Hokkaido University (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17770137/
• 关键词: プロテインホスファターゼ; RNAプロセッシング; PP1; NIPP1; RNA; splicing

PP1は、真核細胞における最も主要なprotein-phosphataseの1つであり、細胞の増殖や生存に必須である。これまでに高等動物のPP1がグリコーゲン代謝・筋収縮・記憶・学習等に重要であることが明らかになっている。しかし、核に存在するPP1の機能については、ほとんど不明のままである。本研究課題では、遺伝子発現の転写後調節におけるPP1の役割について明らかにすることを目的とする。具体的には、PP1の活性調節タンパクとして精製されていた、NIPP1に着目して解析を行い、次のような知見を得た。1.細胞内におけるNIPP1とpre-mRNA/mRNAとの結合を検出した。intronを持たない転写産物とも結合が見られたことから、この複合体形成にsplicingは必要ではなく、おそらく転写とカップルしたものと考えられた。2.いくつかの変異型NIPP1を作成し、検討したところ、C端を欠失したNIPP1(NIPP1-ΔC)は、mRNAとの複合体形成能は保持しているが、splicingを抑制する作用を示すことを見出した。Intronを持たない遺伝子のmRNAレベルには影響しなかったので、その作用は、splicingそのものか、splicingに特異的な何らかのRNAプロセッシングと関連するものと考えられた。3.「2」のようなNIPP1-ΔCの生物活性が、PP1との相互作用を介していることを明らかにした。またNIPPIのC端領域が、PP1のリン酸化修飾を調節した活性の制御に関与することを明らかにした。よって、NIPPI-ΔCによるsplicingの阻害は、異常活性化型のPP1がpre-mRNA・RNAプロセッシングタンパク複合体にリクルートされたことに因ることが強く示唆された。以上、NIPP1を解したPP1と転写後調節との物理的・機能的相互作用が明らかになるとともに、その詳細や制御機構を解明するための端緒となる、新たな知見が得られた。

PP1 是真核细胞中最重要的蛋白磷酸酶之一，对于细胞增殖和存活至关重要。迄今为止，已揭示高等动物中的PP1对于糖原代谢、肌肉收缩、记忆、学习等具有重要作用。然而，PP1 在细胞核中的功能仍然很大程度上未知。本研究项目的目的是阐明PP1在基因表达转录后调控中的作用。具体来说，我们将分析重点放在作为调节PP1活性的蛋白质而纯化的NIPP1上，并获得了以下发现。 1.我们检测了细胞中NIPP1与pre-mRNA/mRNA的结合。由于在不具有内含子的转录物中也观察到了结合，因此认为剪接对于这种复杂的形成不是必需的，并且可能与转录偶联。 2. 在创建并检查了几种突变型NIPP1类型后，我们发现C末端缺失的NIPP1（NIPP1-ΔC）保留了与mRNA形成复合物的能力，但不具有抑制剪接的效果。它表明。由于没有内含子的基因的 mRNA 水平不受影响，因此认为这种影响与剪接本身或剪接特有的某种 RNA 加工有关。 3.揭示了NIPP1-ΔC如“2”的生物活性是通过与PP1的相互作用介导的。我们还发现 NIPPI 的 C 末端区域通过磷酸化参与调节 PP1 的活性。因此，强烈表明 NIPPI-ΔC 对剪接的抑制是由于将异常激活形式的 PP1 募集到前 mRNA/RNA 加工蛋白复合物中。如上所述，PP1与NIPP1转录后调控之间的物理和功能相互作用已被阐明，并且获得了新的发现，这将有助于阐明细节和控制机制。

项目成果

The oncoprotein I-2PP2A/SET negatively regulates the MEK/ERK pathway and cell proliferation.

癌蛋白 I-2PP2A/SET 负向调节 MEK/ERK 通路和细胞增殖。

• 发表时间: 2005
• 期刊: International Journal of Oncology 26
• 作者: Fukukawa C;Shima H;Tanuma N;Okada T;Kato N;Adachi Y;Kikuchi K
• 通讯作者: Kikuchi K

Characterization of novel low-molecular-mass dual specificity phosphatase-4 (LDP-4) expressed in brain

大脑中表达的新型低分子质量双特异性磷酸酶 4 (LDP-4) 的表征

• 发表时间: 2007
• 期刊: Molecular and Cellular Biochemistry 296
• 作者: Fukui;T.;Yanagihara;I.;Shiraki;K.;Hamada;D.;Hara;K.;Miyata;T.;Iida;T.;Fukusaki;E.;Imanaka;T.;Honda;T.;Kentaro Takagaki
• 通讯作者: Kentaro Takagaki