酸化ストレス応答におけるタンパク質リン酸化酵素PKB/Aktの役割の解析

タンパク質リン酸化酵素PKB(別名Akt)は細胞増殖因子のシグナル伝達分子として増殖の促進や細胞の生存に貢献することが知られている。一方、PKBは酸化ストレスにより活性化とともにチロシンリン酸化を受ける。なお、このチロシンリン酸化反応はPKBを活性化する代表的な刺激である血小板由来増殖因子では誘導されない。本研究では、酸化ストレス応答におけるPKBの役割を明らかにすることを目的として、まずPKBチロシンリン酸化部位を検討した。昨年度の解析により触媒ドメイン内のTyr272、Tyr315、Tyr326、Tyr417の4カ所のチロシン残基がリン酸化部位の候補として見出されている。そこで、今年度はこれらのチロシン残基のうちTyr272、Tyr315、Tyr326に対するリン酸化部位特異抗体を用いてイムノブロット解析を行った。その結果、Tyr272およびTyr315がリン酸化部位として同定された。なお、本解析ではTyr326のリン酸化は検出されなかった。次いでPKBのチロシンリン酸化を誘導する刺激のスクリーニングを行ったところ、細胞増殖因子のうち上皮増殖因子によりPHBのチロシンリン酸化が誘導された。また、各種がん遺伝子との関係の検討から活性型Srcの発現によりPKBがチロシンリン酸化を受けることが見出された。以上の結果からPKBはTyr272、Tyr315のリン酸化により活性調節を受けると推定される。さらに、チロシンリン酸化によるPKBの機能調節は、研究を開始した当初は酸化ストレスに特異的と考えられたが、本研究によりストレス応答のみならず特異的な細胞増殖因子のシグナル伝達や細胞のがん化など増殖制御にも関与することが示唆された。

タンパク質リン酸化酵素PKB(別名Akt)は細胞増殖因子のシグナル伝達分子として増殖の促進や細胞の生存に貢献することが知られている。一方、PKBは酸化ストレスにより活性化とともにチロシンリン酸化を受ける。なお、このチロシンリン酸化反応はPKBを活性化する代表的な刺激である血小板由来増殖因子では誘導されない。本研究では、酸化ストレス応答におけるPKBの役割を明らかにすることを目的として、まずPKBチロシンリン酸化部位を検討した。昨年度の解析により触媒ドメイン内のTyr272、Tyr315、Tyr326、Tyr417の4カ所のチロシン残基がリン酸化部位の候補として見出されている。そこで、今年度はこれらのチロシン残基のうちTyr272、Tyr315、Tyr326に対するリン酸化部位特異抗体を用いてイムノブロット解析を行った。その結果、Tyr272およびTyr315がリン酸化部位として同定された。なお、本解析ではTyr326のリン酸化は検出されなかった。次いでPKBのチロシンリン酸化を誘導する刺激のスクリーニングを行ったところ、細胞増殖因子のうち上皮増殖因子によりPHBのチロシンリン酸化が誘導された。また、各種がん遺伝子との関係の検討から活性型Srcの発現によりPKBがチロシンリン酸化を受けることが見出された。以上の結果からPKBはTyr272、Tyr315のリン酸化により活性調節を受けると推定される。さらに、チロシンリン酸化によるPKBの機能調節は、研究を開始した当初は酸化ストレスに特異的と考えられたが、本研究によりストレス応答のみならず特異的な細胞増殖因子のシグナル伝達や細胞のがん化など増殖制御にも関与することが示唆された。