細胞増殖制御因子としてのアミノ酸によるラパマイシン標的蛋白mTORの活性制御機構

氨基酸作为细胞生长调节剂调节雷帕霉素靶蛋白mTOR活性的机制

• 批准号: 10770063
• 负责人: 原 賢太
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10770063/
• 关键词: アミノ酸; インスリン; mTORキナーゼ; 蛋白合成; 細胞増殖; p70S6キナーゼ; eIF-4E BP-1; eIF-4EBP-1

免疫抑制剤ラパマイシンのターゲットとして発見された蛋白リン酸化酵素mTORは、p70S6キナーゼ(p70)やeIF-4E BP1(4EBP1)といった蛋白合成・細胞増殖の制御に関わる分子のリン酸化及び活性化に必須の細胞内情報伝達分子である。このmTORは、哺乳細胞が細胞環境に存在するアミノ酸バランスを感知し、細胞周期移行を制御する過程に深く関与していると考えられている。本研究において以下のような成果を得た。1)mTORによるp70活性化機構に関する成果:in vitroにおいて、mTORはp70を直接リン酸化し、さらにp70の酵素活性を活性化する。その主なリン酸化部位は412番のスレオニン残基であり、このリン酸化部位はp70の活性化に必須のリン酸化部位である。また、mTORでリン酸化された後に、インスリン等の細胞増殖因子で活性化される3-phospoinsitide dependent protein kinase 1(PDK1)によってリン酸化されると、p70はsynergisticに強く活性化される。2)mTOR結合蛋白の検索に関する成果:アフィニティーカラム等を用いた蛋白精製と質量分析計を用いた蛋白解析を行い、mTORに結合している可能性のある3種の蛋白、p200、p150、p40を同定し、また、p40はメチル化酵素である可能性が得られた。上記成果のもたらす意義:成果1)はインスリンなどの細胞増殖因子による細胞内情報伝達経路とmTORによる情報伝達経路は別の経路として存在し、生体内でアミノ酸により惹起されるシグナルが、インスリンなど細胞増殖因子によって惹起されるシグナルに対してプライミングシグナルとして機能しているという考えを強く示唆する結果と考えられる。成果2)で得られた蛋白は、新しいmTORのエフェクター分子あるいは mTORの酵素活性をアミノ酸バランスの変化に対応して制御する分子である可能性があり、今後更に解析を続ける予定である。

Immunosuppressive agents are found in the protein acidification enzymes mTOR, p70S6 (p70), eIF-4EBP1 (4EBP1), protein synthesis, molecular acidification and activation of intracellular information necessary for cell proliferation control. The mTOR is deeply involved in the process of sensing and controlling the cell cycle in mammalian cells. The results of this study are as follows. 1) p70 activation mechanism related results:in vitro, p70 direct acidification, p70 enzyme activity activation. The main acid site is 412 amino acid residues, the main acid site is p70 amino acid residues, the main acid site is p70 amino acid residues, the main acid site is p70 amino acid residues. Cell growth factors such as p70, p70, p71, p72, p73, p73, p74, p75, p76, p77, p78, p79, p70, p79, p70, p79, p79, p70, p79, p70, p79, p79, p70, p79, p 2) The results of mTOR binding protein detection: protein purification, quality analysis, protein analysis, protein analysis, and the possibility of mTOR binding to three proteins, p200, p150, and p40, were determined. The significance of the above results is as follows: Result 1) The intracellular information transmission pathway and mTOR pathway of cell growth factors exist in vivo, and the cellular information transmission pathway and mTOR pathway are different. Result 2) The possibility of determining the molecular structure of mTOR and its enzyme activity was obtained.

项目成果

Hara K.: "Amine acid sufficiency and mTOR regulate p70 S6 kinase and elF-4E BPI through a common effector mechanism." J.Biol.Chem.273・23. 14484-14494 (1998)

Hara K.：“氨基酸充足性和 mTOR 通过共同的效应机制调节 p70 S6 激酶和 eIF-4E BPI。”J.Biol.Chem.273·23 (1998)。

Shigemitsu K.: "Structural requirement of leucine for activation of p70 S6 kinase"FEBS Let.. 447・2-3. 303-306 (1999)

K重光：“p70 S6激酶激活的亮氨酸的结构要求”FEBS Let.. 447・2-3 (1999)。

Isotani S.: "Immunopurified mammalian target of repamycin phosphorylates and activates p70 S6 kinase α in vitro"J.Biol.Chem.. 274・48. 34493-34498 (1999)

Isotani S.：“瑞帕霉素的免疫纯化哺乳动物靶标在体外磷酸化并激活 p70 S6 激酶 α”J.Biol.Chem.. 274・48 (1999)。

Nanahoshi M.: "Regulation of protein phosphatase 2A catalytic activity by alpha4 protein and its yeast homolog Tap42." Biochem.Biophys.Res.Commun.251・2. 520-526 (1998)

Nanahoshi M.：“α4 蛋白及其酵母同源物 Tap42 对蛋白磷酸酶 2A 催化活性的调节。Biochem.Biophys.Res.Commun.251·2（1998）”

Shigemitu,K.: "Regulation of translational effecters by amino acid and mTOR signaling pathway:Possible involvement of autophagy in cultured hepatoma cells." J.Biol.Chem.274・2. 1058-1065 (1999)

Shigemitu, K.：“氨基酸和 mTOR 信号通路的翻译效应调节：培养的肝癌细胞中自噬的可能参与。J.Biol.Chem.274·2 (1999)”