神経線維腫症2型遺伝子産物(Merlin)の神経系腫瘍形成抑制機構の解析‥ Merlinに対する細胞内結合タンパク質の同定、及びその構造と相互作用機構の解析‥

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神経線維腫症2型(NF2)は多発性頭蓋内良性腫瘍を伴うことで特徴づけられる遺伝疾患で、患者の予後は極めて悪いことで知られる。その原因遺伝子(NF2遺伝子)の欠失・変異は、非NF2患者における散発性の腫瘍でも高い頻度で起こっていることなどから、NF2遺伝子産物Merlinが細胞内で腫瘍抑制分子として機能していることが示唆される。Merlinが関わる細胞内でのシグナル伝達機構を明らかにすることを目的として、Merlinと会合する細胞内蛋白質の単離・同定を試み、これらの分子の相互作用解析を行った。大腸菌発現GST-merlin融合蛋白質固相化カラムを用い、牛脳可溶化物よりmerlinに特異的に結合する5種の蛋白質(p165,P145,P125,P85,P70)を検出した。これら蛋白質の単離・酵素消化・RP-HPLCの後、各ペプチドのアミノ酸配列を決定し、Data Baseによる解析を行ったところ、p125はpoly(ADP-ribose)polymerase(PARP)の部分配列と全て一致することが判明した。細胞可溶化タンパク質の抗PARP抗体による免疫沈降物中にmerlinが、又HA-merlinを過剰発現させたCOS細胞の抗HA抗体沈降物からPARPが検出され、細胞内でmerlinとPARPが相互に会合していることが確認された。更にmerlin及びPARP両分子の発現ベクターをVA13細胞の核内にmicroinjectionし、各分子の細胞内発現パターンを共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ、merlinは細胞質全体に顆粒状に発現し、特に核周辺部でPARPと共存していることが判った。又、各種GST-merlin,-PARPフラグメントの結合実験から、PARPとNF2蛋白質の結合には、NF2分子の19から339番目のアミノ酸配列と、PARP分子の337から580番までの配列が重要であることがわかった。更に、PARPの酵素活性(poly ADP-ribosilation)はGST-merlin共存下で上昇し、PARPの活性化によりmerlinN末端部がpoly ADP-ribosylationされることが判明した。以上の結果からmerlinはその高変異部位を介してPARPやその他の蛋白質と相互作用することによって、お互いの活性を制御し、腫瘍抑制の細胞内シグナルに関わっている可能性が考えられた。