Rasファミリー活性化因子の多様性からのゲノム進化の検討

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研究目的:ヒト低分子量GTP結合蛋白質特にRasファミリー分子のGDP/GTP交換因子(GEF)の全てを明らかにし、線虫から哺乳類にいたる過程での高次機能の獲得とゲノムの進化とを系統的に解析する。Rasファミリー分子は細胞外情報を細胞内情報に変換する重要な蛋白質であり、細胞内情報伝達系を知る上ではこの分子群の機能解析をなくして研究遂行には至らない。我々のこれまでの実績からRas分子の活性化を可視化することでGEFの活性化部位を明らかにして、固体レベルでの機能解析を行なうことにより他分野への蛋白質機能解析の新手法を提供できる。成果:Rasファミリー分子の可視化に成功した。これまで、GFPタグをつけることで生きた細胞内での分子の局在の変化は検討できていたが、我々は活性化を可視化することに成功した。Rasファミリー分子のRas, Rap1のほかにRac分子などのGEF活性・GAP活性を測定する方法としてFRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)原理を利用したプローブを用いて測定した。データベースに登録されていて、未だにGEF, GAPの基質特異性が決定されていなかった分子について、このプローブを用いて基質特異性を決定した。KIAA1362とKIAA1256がCdc42のGEFであること、KIAA0362がRacのGEFであることを明らかにした。Rhoファミリー分子GEFはDblホモロジードメインとPleckstrinホモロジードメインを持っているため、データベースからの抽出は比較的容易であるが、基質特異性の決定にはこれまでアイソトープを使わなければいけなかった。しかし本法により、効率的に基質特異性の決定が可能となった。