静止期から増殖期への移行を制御するタンパク質分解システムの解明

阐明控制从静止期到增殖期转变的蛋白质降解系统

• 批准号: 03J61567
• 负责人: 原 太一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J61567/
• 关键词: p27; Skp2; ユビキチン-プロテアソーム; G0-G1; 細胞周期; タンパク質分解; CDKインヒビター; 癌

G0-G1期を制御するタンパク質分解システムの解明p27^<Kip1>(以下、p27)などサイクリン依存性キナーゼ阻害タンパク質とよばれる分子群は、細胞周期調節におけるもっとも重要な因子であるサイクリン依存性キナーゼの活性を抑制することにより細胞周期の進行を調節する。p27は休止期(G_0期)の細胞では高い発現量を示すが増殖刺激により細胞周期が進行するとそのタンパク量は急速に減少する。最近ユビキチン・プロテアソーム系に関する研究が進んでおり、p27はE3ユビキチンリガーゼの一つであるSCF^<Skp2>複合体によりユビキチン依存性に分解されると報告されたが、私たちの研究室で作製したSkp2ノックアウトマウスの解析により、SCF^<Skp2>複合体によるp27の分解は主にS期以降で起こり、G_0-G_1期におけるp27の分解には他の経路が関与していることが明らかとなった。[J.Biol.Chem 276,48937-48943 (2001)]。多くの癌細胞でp27の発現量の低下がみられ、またp27ノックアウトマウスで高率に癌の発生がみられることより、p27の発現調節異常と癌化との関連性が示唆されているが、なかでもG_0-G_1期移行時のp27分解亢進が癌化の一因であると考えられている。そこで、G_0-G_1期移行時のp27の分解機構の解明を目的とし、特にSCF^<Skp2>複合体に依存しないp27の分解機構について研究を進めた。p27は、G_0-G_1移行期にCRM1依存的に核から細胞質へと移行し、Skp2非依存的に分解されること、この核外移行にはセリン10のリン酸化が必要であることを示した。さらに、細胞抽出液中に存在するp27の分解に関わる新規ユビキチンリガーセ複合体、KPC(Kip1 ubiquitylation Promoting Complex) 1/2、を精製しその遺伝子のクローニングに成功した[投稿中]。現在、これら酵素群のp27の分解に対する影響を細胞生物学的に検討している。さらには、これらの酵素群のノックアウトマウスを作製し、p27の分解を個体レベルで解析している。

G0-G1 phase regulation of protein and protein breakdown of the expression p27^<Kip1>(below, p27), protein dependence of protein and protein inhibition of protein, protein and protein, molecular groups, cell cycle regulation of important factors, protein and protein dependence of protein and protein activity inhibition of protein and protein, cell cycle regulation. p27 cells in resting phase (G_0 phase) show a high level of expression, a rapid decrease in the amount of cell growth stimulation, and a rapid decrease in cell cycle progression. Recently, the study on the relationship between SCF^complex and p27 has been carried out. The relationship between SCF <Skp2>^complex and <Skp2>p27 has been reported. The relationship between SCF^complex and p27 has been reported. [J.Biol.Chem 276,48937-48943 (2001)]。The relationship between abnormal regulation of p27 expression and carcinogenesis in many cancer cells and the increase of p27 decomposition during G_0-G_1 phase transition is shown. The study of p27 decomposition mechanism during G_0-G_1 transition <Skp2>is carried out. During the G_0-G_1 migration period, p27 migrates from the nucleus to the cytoplasm in the CRM1-dependent region and decomposes in the Skp2-independent region. This extra-nuclear migration is necessary for acidification of p27. In addition, the existence of p27 in cell extract for decomposition of new regulations related to the complex, KPC(Kip1 ubiquitylation Promoting Complex) 1/2, to refine the gene for the successful development of the complex [submission]. Now, the effects of enzyme group p27 decomposition on cell biology are discussed. In addition, the enzyme group of the above two enzymes can be used to control and analyze the decomposition of p27.

项目成果

Kamura T, Hara T, Kotoshiba S, Yada M, Ishida N, Imaki H, Hatakeyama S, Nakayama K, Nakayama KI.: "Degradation of p57^<Kip2> mediated by SCF^<Skp2>-dependent ubiquitylation"Proc Natl Acad Sci USA.. 100・18. 10231-10236 (2003)

Kamura T、Hara T、Kotoshiba S、Yada M、Ishida N、Imaki H、Hatakeyama S、Nakayama K、Nakayama KI.：“SCF^<Skp2> 依赖性泛素化介导的 p57^<Kip2> 降解”Proc Natl Acad美国科学..100・18。10231-10236（2003）

Ishida N, Hara T, Kamura T, Yoshida M, Nakayama K, Nakayama KI.: "Phosphorylation of p27^<Kip1> on Serine 10 Is Required for Its Binding to CRM1 and Nuclear Export."J.Biol.Chem. 277・17. 14355-14358 (2002)

Ishida N、Hara T、Kamura T、Yoshida M、Nakayama K、Nakayama KI.：“丝氨酸 10 上的 p27^<Kip1> 的磷酸化对于其与 CRM1 的结合和核输出是必需的。”J.Biol.Chem. 277・17. 14355-14358 (2002)