膜蛋白質と細胞骨格とのERM蛋白質を介した相互作用の解析

ERM蛋白質が結合する膜蛋白質(CD44,CD43,ICAM-2)の細胞質領域の共通の性質は、細胞膜直下の20-30アミノ酸の中に、塩基性アミノ酸のクラスターを持つことであることをこれまで示してきた。本年度は、これらの膜タンパク質の役割を解析した。ERM結合性膜蛋白質は、ERM蛋白質とともに微絨毛に局在するが、ERM結合性蛋白質が微絨毛形成にどれほど強く関与しているかは全く知られていなかった。培養細胞にERM結合性膜蛋白質の過剰発現を起こさせたところ、微繊毛の顕著な伸長が見られた。この微絨毛には、ERM蛋白質もアクチン繊維も集積しており、走査型電子顕微鏡による観察でも正常な微絨毛の形態を示していた。ERM結合性膜蛋白質のERM蛋白質結合ドメインを破壊するど微絨毛の伸長は見られなくなった。ERM蛋白質がERM結合性膜蛋白質とアクチン繊雑との両方に結合する性質がある事を考え合わすと、ERM結合性膜蛋白質はアクチン繊維の細胞膜上の足場として積極的に微絨毛形成に参加する事が明かとなった。ERM蛋白質白身は、活性化してはじめてその膜蛋白質結合能とアクチン繊雑結合能とを発揮すると考えられているが、その活性化の分子的背景は不明だった。ERM蛋白質のC末のスレオニンのリン酸化が重要であることをしめす状況証拠があったので、これに着目し、遺伝子工学的にリン酸化スレオニンを模倣したERM蛋白質を細胞に発現させたところ、微絨毛形成を行う事がわかった。C末スレオニンリン酸化ERM蛋白質(CPERM)が活性型ERM蛋白質をよく反映する事が実験的に確かめられた。また、CPERM蛋白質特異的抗体により、CPERMが活性型ERM蛋白質が存在している細胞膜直下に局在している事がわかり、組織レベルにおいてもCPERMが活性型ERM蛋白質をよく反映する事が明かとなった。

ERM蛋白質が結合する膜蛋白質(CD44,CD43,ICAM-2)の細胞質領域の共通の性質は、細胞膜直下の20-30アミノ酸の中に、塩基性アミノ酸のクラスターを持つことであることをこれまで示してきた。本年度は、これらの膜タンパク質の役割を解析した。ERM結合性膜蛋白質は、ERM蛋白質とともに微絨毛に局在するが、ERM結合性蛋白質が微絨毛形成にどれほど強く関与しているかは全く知られていなかった。培養細胞にERM結合性膜蛋白質の過剰発現を起こさせたところ、微繊毛の顕著な伸長が見られた。この微絨毛には、ERM蛋白質もアクチン繊維も集積しており、走査型電子顕微鏡による観察でも正常な微絨毛の形態を示していた。ERM結合性膜蛋白質のERM蛋白質結合ドメインを破壊するど微絨毛の伸長は見られなくなった。ERM蛋白質がERM結合性膜蛋白質とアクチン繊雑との両方に結合する性質がある事を考え合わすと、ERM結合性膜蛋白質はアクチン繊維の細胞膜上の足場として積極的に微絨毛形成に参加する事が明かとなった。ERM蛋白質白身は、活性化してはじめてその膜蛋白質結合能とアクチン繊雑結合能とを発揮すると考えられているが、その活性化の分子的背景は不明だった。ERM蛋白質のC末のスレオニンのリン酸化が重要であることをしめす状況証拠があったので、これに着目し、遺伝子工学的にリン酸化スレオニンを模倣したERM蛋白質を細胞に発現させたところ、微絨毛形成を行う事がわかった。C末スレオニンリン酸化ERM蛋白質(CPERM)が活性型ERM蛋白質をよく反映する事が実験的に確かめられた。また、CPERM蛋白質特異的抗体により、CPERMが活性型ERM蛋白質が存在している細胞膜直下に局在している事がわかり、組織レベルにおいてもCPERMが活性型ERM蛋白質をよく反映する事が明かとなった。