がんタンパク質Idの細胞内局在制御

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転写因子bHLH(basic helix-loop helix)タンパク質の生理的機能抑制因子であり、哺乳類で4種類(Idl〜Id4)同定されているIdタンパク質ファミリーは、細胞の分化抑制と増殖促進活性を示し、実際に腫瘍化した細胞や種々のがん組織で転写レベル、及びタンパク質レベルでの発現の亢進が確認されている。また最近では分化の程度や、がんの悪性度によってIdタンパク質の細胞内局在が異なることが報告されており、その制御の重要性が予想されるが、分子機構については、これまであまりよくわかっていなかった。研究代表者は最近、Idファミリーの1つであるId2タンパク質のC末端領域に核外排出(nuclear export signal=NES)配列を同定し、実際に核と細胞質問を積極的に行き来するnucleo-cytoplasmic shuttling活性を持つことを報告した。またIdファミリーはすべて、HLH領域とC末端領域の境界付近にNES様配列を持つが、その配列に由来する活性を持つのはId1だけであることを見いだした。そこで本研究では、Id3タンパク質のNES様配列が活性を示さない理由について検討した。その結果、Id3のNES様配列は、通常機能しない(マスクされた)状態にあり、ある条件下においてのみ、Id3タンパク質を細胞質に局在させることを見いだした。また同時に、何故、Idlタンパク質のNES配列が通常の状態においてマスクされていないのかを検討し、その理由の1つを明らかにした。本研究によって、Idタンパク質の細胞内局在は、ファミリー間でも異なる制御を受けていることが明らかとなり、Idの発現亢進だけでなく、細胞内局在制御の異常が、ある種のがんの原因となることが示唆された。