酵母をモデル系としたMAPキナーゼ活性化のシグナル伝達機構

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酵母のシグナルの伝達系において、プロテインキナーゼC(Pkc1)の下流で機能する因子として、Bck1,Mkk1,Mkk2,Mpk1を同定した。このうち、Bck1は動物細胞におけるMAPキナーゼキナーゼキナーゼであるMEKKと、Mkk1/Mkk2はMAPキナーゼキナーゼと、Mpk1はMAPキナーゼとそれぞれ相同性を示す。得られた因子の活性型変異および欠損変異を用いた遺伝学的解析から、これらはBck1-Mkk1/Mkk2-Mpk1の順序で機能することを明らかにした。さらに、アフリカツメガエルのMAPキナーゼが酵母のMpk1の機能を相補することを明らかにした。以上の結果から、酵母Pkc1によるシグナル伝達系は、MAPキナーゼホモログであるMpk1の活性化を介したキナーゼカスケードにより制御されており、これら酵母の系は動物細胞におけるMAPキナーゼ活性化のシグナル伝達系の良いモデル系になるものと考えられる。またアフリカツメガエルのMAPキナーゼが酵母のMpk1の機能を相補することから、酵母のMpk1はその構造だけでなく機能的にも動物細胞のMAPキナーゼと相同であることが示唆された。また、酵母のPkc1によるシグナル伝達系を制御するヒト遺伝子として、MSP1とMSB1を分離した。塩基配列から、MSP1はプロテインキナーゼCとして、MSB1は転写因子として機能していると考えられる。今後、これらの因子を遺伝学的及び生化学的に解析することにより、動物細胞におけるMAPキナーゼカスケードにおける機能を明らかにしたい。また、今回分離したMkk1の活性化型変異(Mkk1-6)の性質を解析することにより、シグナル伝達系におけるMAPキナーゼキナーゼの活性制御機構が明らかになると考えられる。