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細胞接着のダイナミクス

研究報告コード R993100874
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 黒田 真也
研究者所属機関
  • Eric R Candel Center for Neurobiology & Behavior Colombia Univercity
研究機関
  • 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科
報告名称 細胞接着のダイナミクス
報告概要 細胞接着は、細胞間接着と細胞基質間接着に大別される。細胞間接着は、カドヘリンとその裏打ち蛋白質であるβ-アクチン、α-カテニンの三者複合体により制御されている。カドヘリンを介した細胞間接着は、ダイナミックであることが知られていたが、その制御メカニズムは殆ど不明であった。最近になって、低分子量G蛋白質Cdc42とRac1が、カドヘリンの制御に関与していることが報告された。本研究では、Cdc42とRac1のエフェクター分子であるIQGAP1を中心に細胞間接着のダイナミックスの解析を試みた。その結果、IQGAP1はβ-カテニンと直接結合して、β-カテニンとα-アクチンの複合体を阻害することより、細胞間接着をネガティブに阻害することが明らかになった。また、Cdc42とRac1は、IQGAP1の作用を阻害することより、細胞間接着をポジティブに制御することを見出した。これらの結果から、カドヘリンの機能は、Cdc42/Rac1とIQGAP1によりダイナミックに制御されうることが示唆された。この研究は将来、細胞接着が関与している疾患の病態を解明するための有用な情報となると共に、新薬の開発にも重要なヒントを与える基になるものと考えられる。
画像

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研究分野
  • 生物学的機能
  • 生物学的機能
  • 細胞生理一般
  • 原因不明の疾患・その他の疾患一般
  • 基礎腫よう学一般
関連発表論文 (1)Fukata, M., Kuroda, S., Fujii, K., Nakamura, T., Shoji, I., Matsuura, Y., Okawa, K., Iwamatsu, A., Kikuchi, A., and Kaibuchi, K., Regulation of cross-linking of actin filament by IQGAP1, a target for Cdc42. J. Biol. Chem., 272, 29579-29583(1997)
(2)Kuroda, S., Fukata, M., Fujii, K., Nakamura, T., Izawa, I., and Kaibuchi, K., Regulation of cell-cell adhesion of MDCK cells by Cdc42 and Rac1 small GTPases. Biochem. Biophys. Res. Commun., 240, 430-435(1997)
(3)Kobayashi, K., Kuroda, S., Fukata, M., Nakamura, T., Nagase, T., Nomura, N., Matsuura, Yoshida-Kubomura, N., Iwamatsu, A., and Kaibuchi, K., p140Sra-1 (Specifically Rac1-associated protein) is a novel specific target for Rac1 small GTPase. J. Biol. Chem., 273, 291-295(1998)
(4)Ihara, K., Muraguchi, S., Kato, M., Shimizu, T., Shirakawa, M., Kuroda, S., Kaibuchi, K., and Hakoshima, T, Crystal structure of human RhoA in a dominantly active form complexed with a GTP analogue. J. Biol. Chem., 273, 9656-9666(1998)
(5)Kuroda, S., Fukata, M., Nakagawa, M., Fujii, K., Nakamura, T., Ookubo, T., Izawa, I., Nagase, T., Nomura, N., Tani, H. Shoji, I., Matsuura, Y., Yonehara, S., and Kaibuchi, K., Role of IQGAP1, a target of the small GTPases Cdc42 and Rac1, in the regulation of E-cadherin-mediated cell-cell adhesion. Science, 281, 832-835(1998)
(6)Hoshino, M., Sone, M., Fukata, M., Kuroda, S., Kaibuchi, K., Nabeshima, Y., and Hama, C., Identification of the stef gene that encodes a novel guanine-nucleotide exchange factor specific for Rac1. J. Biol. Chem., 274, 17837-17844(1999)
(7)Fukata, M., Kuroda, S., Nakagawa, M., Kawajiri, A., Itou, N., Shoji, I., Matsuura, Y., Yonehara, S., Nagafuchi, A., Tsukita, Sh., and Kaibuchi, K., Cdc42 and Rac1 regulate the interaction of IQGAP1 with β-catenin. J. Biol. Chem., 274, 26044-26050(1999)
(8)Maesaki, R., Shimizu, T., Ihara, K., Kuroda, S., Kaibuchi, K., and Hakoshima, T., Biochemical and crystallographic characterization of a Rho effector domain of the protein serine/threonine kinase N in a complex with RhoA. J. Struct. Biol., 126, 166-170(1999)
(9)Kuroda, S., Fukata, M., Nakagawa, M., and Kaibuchi, K, Cdc42, Rac1, and IQGAP1 as molecular switches of cadherin activity. Biochem. Biophys. Res. Commun., 262, 1-6(1999)
(10)Kaibuchi, K., Kuroda, S., and Amano, M., Regulation of cytoskeletons and cell adhesions by the Rho-family GTPases. Annu. Rev. Biochem., 68, 459-486(1999)
(11)Kaibuchi, K., Kuroda, S., Fukata, M., and Nakagawa, M.(1999) Regulation of cadherin-mediated cell-cell adhesion by the Rho family GTPases. Curr. Opin. Cell Biol., 11, 591-596
(12)黒田 真也、IQGAP1によるカドヘリンを介した細胞間接着の制御機構、細胞工学、17、1550-1552 (1998)
(13)深田 正紀、黒田 真也、中川 誠人、貝淵 弘三、Rhoファミリーによる細胞骨格、細胞接着の再構築、細胞工学、17、1844-1855、(1998)
研究制度
  • さきがけ研究21、「遺伝と変化」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 黒田 真也. 細胞接着のダイナミクス. 「さきがけ研究21」研究報告会「遺伝と変化」領域 講演要旨集(研究期間1996-1999),2000. p.19 - 28.

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