細胞外シグナルによるc-fos遺伝子の発現制御機構

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ある種の線維芽細胞にPDGFを作用させるか、活性型Ras遺伝子を発現させると、MAPキナーゼが活性化され、c-fos遺伝子の発現が促進されることが知られている。しかし、PDGFなどの細胞外シグナルがどのような機構でRasを活性化するのか、Rasがどのような機構でMAPキナーゼを活性化するのかは不明である。そこで、本研究では、Rasを介する細胞内情報伝達系からc-fos遺伝子に至る伝達経路を明らかにすることを目的として実験を行い以下の結果を得た。私共はすでにRasのGDP/GTP交換反応促進蛋白質(GEP)としてSmg GDSを精製してその一次構造を決定している。最近、Smg GDS以外のGEPとしてCDC25とSosが同定されている。そこで、Smg GDSとCDC25の生化学的性状を比較解析した。その結果、Smg GDSがGTP結合型のRasと複合体を形成するのに、CDC25は複合体を形成しないこと、Smg GDSが細胞膜に結合しているRasには作用しないのに、CDC25は作用すること、また、Smg GDSはRasを細胞膜から細胞質へトランスロケーションさせるのに、CDC25はトランスロケーションさせないことが明らかになった。一方、私共は昨年度、RasによるMAPキナーゼの活性化機構を解析するために、ツメガエル卵の細胞質画分を用いた無細胞系で、RasがMAPキナーゼを活性化する系を確立した。さらに、このアッセイ系を用いて、ツメガエル卵の細胞質画分からRas依存性にMAPキナーゼ・キナーゼを活性化するのに必要な蛋白質因子(REKS)を部分精製した。本年度はREKSを高度に精製して、REKSがRas依存性にMAPキナーゼ・キナーゼをリン酸化して活性化するプロテインキナーゼであることを明らかにした。また、RasがREKSと複合体を形成することから、REKSはRasの直接のターゲットであると考えている。本年度の私共の研究成果から、Rasの活性制御機構とターゲットについて着実な成果を挙げることができ、本年度の研究計画をほぼ達成できたと考えている。