低分子量G蛋白質とその標的蛋白質の相互作用の構造解析

低分子量G蛋白質Rasはその標的蛋白質Rafを直接活性化して種々の遺伝子の発現を制御している。Rasの標的蛋白質として現在までにPI-3kinaseとRal GDSが同定されている。私共はRasの新規標的蛋白質としてAF-6を見出している。RasがAF-6のN末端200アミノ酸に結合することも見出している。私共はAF-6が細胞間接着部位のタイトジャンクションに濃縮され、タイトジャンクション構成蛋白質であるZO-1とRas結合ドメインと同じ領域で結合することも見出した。一方、低分子量G蛋白質Rhoは細胞骨格を制御することが知られていたがその標的蛋白質は不明であった。私共はRhoの標的蛋白質としてプロテインキナーゼN(PKN)、新規プロテインキナーゼ(Rho-キナーゼ)、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定した。RhoはPKNのN末端とMBSのC末端に直接結合することを見出した。これらの部位はともにベーシックなアミノ酸に続くロイシンジッパー様構造である。Rho-kinaseのRho結合ドメインはRho-kinaseの中央に位置するCoiled-coilドメインのC末端部分であることを見出した。私共は、すでにRhoとRho-kinaseのRho結合ドメインの大量発現系を開発し、RhoAの構造の解析を終了している。これにより、多彩な標的蛋白質をもつ低分子量G蛋白質Rhoのインターフェースが解明できるものと期待される。さらに、Rho kinaseの新しい機能としてneurite retractionを制御することも見出している。以上本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。

低分子量G蛋白質Rasはその標的蛋白質Rafを直接活性化して種々の遺伝子の発現を制御している。Rasの標的蛋白質として現在までにPI-3kinaseとRal GDSが同定されている。私共はRasの新規標的蛋白質としてAF-6を見出している。RasがAF-6のN末端200アミノ酸に結合することも見出している。私共はAF-6が細胞間接着部位のタイトジャンクションに濃縮され、タイトジャンクション構成蛋白質であるZO-1とRas結合ドメインと同じ領域で結合することも見出した。一方、低分子量G蛋白質Rhoは細胞骨格を制御することが知られていたがその標的蛋白質は不明であった。私共はRhoの標的蛋白質としてプロテインキナーゼN(PKN)、新規プロテインキナーゼ(Rho-キナーゼ)、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定した。RhoはPKNのN末端とMBSのC末端に直接結合することを見出した。これらの部位はともにベーシックなアミノ酸に続くロイシンジッパー様構造である。Rho-kinaseのRho結合ドメインはRho-kinaseの中央に位置するCoiled-coilドメインのC末端部分であることを見出した。私共は、すでにRhoとRho-kinaseのRho結合ドメインの大量発現系を開発し、RhoAの構造の解析を終了している。これにより、多彩な標的蛋白質をもつ低分子量G蛋白質Rhoのインターフェースが解明できるものと期待される。さらに、Rho kinaseの新しい機能としてneurite retractionを制御することも見出している。以上本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。