細胞がん化にともなう細胞骨格異常に果たす蛋白質リン酸化との意義

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細胞がん化の特徴として細胞形態の変化と細胞運動あるいは接着性の異常がある。これらはいずれも細胞骨格系の異常と密接な関係がある。哺乳動物の細胞骨格は微小管、ミクロフィラメント、中間径フィラメントの主要3線維の相互連関により構成されていると考えられている。この主要3線維のうち、微小管とミクロフィラメントについてはモノマーとポリマーの変換等について多くの生化学的知見が得られ、その調節機構について研究が進められている。中間径フィラメントは微小管、ミクロフィラメントと比較してその構造の解明がもっとも遅れているフィラメントであり、その機能もよく理解されていない。昨年度までに、我々は間葉系細胞に広く分布する中間径フィラメントであるビメンチンフィラメントについて、その構成蛋白質を完全に精製するとともにビメンチン重合・脱重合を生理的な条件下でおこないうる試験管内再構成系を確立した。さらにこのモデル系を活用し、Aキナーゼ、Cキナーゼがビメンチンフィラメントの重合・脱重合の調節に重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。本年度研究において、我々は筋細胞等に分布する中間径フィラメントであるデスミンフィラメントについてもビメンチンフィラメント同様のモデルシステムを確立した。デスミンフィラメントの重合・脱重合の調節にもAキナーゼ、Cキナーゼが重要な役割を果たしていた。さらにリン酸化によるビメンチンフィラメント、デスミンフィラメントの調節の分子機序を探る目的で、Aキナーゼ・Cキナーゼについて、そのリン酸化部位の同定を行った。リン酸化部位は、いずれの場合もヘッド、ロッドそしてテイルの3つのドメインから構成されるフィラメント蛋白質分子のヘッドドメインに局在していた。