LIMキナーゼの活性化の分子機構と細胞骨格制御機構の解明

阐明LIM激酶激活的分子机制和细胞骨架控制机制

• 批准号: 12034204
• 负责人: 水野 健作
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12034204/
• 关键词: LIMキナーゼ; コフィリン; アクチン細胞骨格; インテグリン; Rho; Rac

細胞の形態形成、移動、接着、細胞質分裂において、アクチン細胞骨格の再構築が重要な役割を果たしている。私達は、新規なプロテインキナーゼとしてLIMキナーゼ(LIMK1およびLIMK2)を同定し、LIMKがRac,Rhoの下流因子として活性化され、アクチン脱重合因子であるコフィリンのSer-3を特異的にリン酸化することを見い出し、アクチン骨格の再構築制御におけるRac,Rho→LIMK→コフィリンというシグナル経路の存在を明らかにした。本研究では、LIMK1,LIMK2およびその類縁キナーゼであるTESK1の活性化機構と細胞骨格の制御機構を解明することを目的として、以下の成果を得た。1.LIMK1はRacの下流因子PAKおよびRhoの下流因子ROCKにより活性化されることが知られているが、本研究において、LIMK2も同様にPAKとROCKによってThr-505のリン酸化によって活性化されることを明らかにした。また、LIMK2がコフィリン/ADFのリン酸化を介してストレスファイバーや膜泡の形成や接着斑の形成に関与することを明らかにした。2.LIMKと結合する新規な蛋白質として、LKAP-1,-2を同定した。LKAP-1は分子の中央部で、LKAP-2はC末端部で、LIMKと結合することをin vitro binding assayにより明らかにした。3.TESK1はLIMKと同様にコフィリンのSer-3をリン酸化し、細胞に高発現させると、ストレスファイバーの形成、接着斑の形成などアクチン骨格の再構築が誘導されることを見い出した。TESK1はLIMKとは異なり、ROCK、PAKによって活性化されないが、インテグリンシグナルによって活性化されることを見い出した。

Cell morphogenesis, migration, adhesion, cytokinesis, and remodeling of the cell skeleton are important for cell differentiation. In addition, the new regulation of LIM (LIMK1 and LIMK2) is also determined, LIMK is Rac,Rho's downflow factor is activated, and Rho's downflow factor is de-overlapped. In addition, Rac,Rho→LIMK→ Rho's downflow factor is activated, and Rho's downflow factor is de-overlapped. The aim of this study is to clarify the activation mechanism and regulatory mechanism of TESK1 and LIMK2. The following results were obtained. 1. LIMK1 is activated by PAK and ROCK, the down-flow factor of Rac, and LIMK2 is activated by PAK and ROCK, the down-flow factor of Rho. Limk2 is the most important factor in the formation of membrane bubbles and spots. 2. LIMK binds to the new protein, LKAP-1,-2. LKAP-1 is located at the center of the molecule, LKAP-2 is located at the C-terminal, LIMK is located at the center of the molecule, LIMK is located at the C-terminal, LIMK is located at the C-terminal. 3. TESK1 has the same structure as LIMK and Ser-3, which is acidified, highly developed in cells, formed in cells, and induced in the reconstruction of bone cells. TESK1 is active in different ways, ROCK and PAK.

项目成果

K.Ohashi, et al.: "A Drosophila homolog of LIM-kinase phosphorylates cofilin and induces actin cytoskeletal reorganization."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 276. 1178-1185 (2000)

K.Ohashi 等人：“LIM 激酶的果蝇同源物磷酸化丝切蛋白并诱导肌动蛋白细胞骨架重组。”Biochem.Biophys.Res.Commun. 276. 1178-1185 (2000)

J.Toshima, et al.: "Cofilin phosphorylation by protein kinase TESK1 and its role in integrin-mediated actin reorganization and focal adhesion formation."Mol.Biol.Cell. 12(印刷中). (2001)

J. Toshima 等人：“蛋白激酶 TESK1 的肌动蛋白丝切蛋白磷酸化及其在整合素介导的肌动蛋白重组和粘着斑形成中的作用”。Mol.Biol.Cell 12（出版中）。

H.Bito, et al.: "A critical role for a Rho-associated kinase, p160ROCK, in determiningaxon outgrowth in mammalian CNS neurons."Neuron. 26. 431-441 (2000)

H.Bito 等人：“Rho 相关激酶 p160ROCK 在决定哺乳动物 CNS 神经元轴突生长方面发挥着关键作用。”

T.Amano, et al.: "LIM-kinase 2 induces formation of stress fibers, focal adhesions and membrane blebs, dependent on its activation by Rho-associated kinase."Biochem.J.. 354. 149-159 (2001)

T.Amano 等人：“LIM 激酶 2 诱导应力纤维、粘着斑和膜泡的形成，这取决于 Rho 相关激酶的激活。”Biochem.J. 354. 149-159 (2001)

十島二朗,水野健作: "基礎生化学実験法 第3巻 タンパク質 II.機能・動態解析法"東京化学同人(印刷中). (2001)

Jiro Toshima、Kensaku Mizuno：“基本生化实验方法第 3 卷蛋白质 II. 功能和动态分析方法”东京化学同人（出版中）。