【研究分野】応用動物科学

【研究領域課題番号】09760250 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

インスリン様成長因子^I / チロシンキナーゼ / 情報のクロストーク / cAMP / インスリン様成長因子I / differential display / cAMP経路 / 情報伝達

【研究成果の概要】

ラット甲状腺由来細胞FRTL-5細胞は、甲状腺刺激ホルモンであるTSHまたはcAMP情報伝達系を活性化する薬剤で長時間前処理した後IGF-Iで処理することにより、それぞれを単独で処理した場合に比べて相乗的にDNA合成が増強される。またこのTSHによるいわゆるprimingは、1)チロシンキナーゼに対する特異的な阻害剤であるgenisteinによって阻害される、2)DNA合成の阻害剤であるcyclohexymideによって阻害される、3)TSH処理に依存してチロシンリン酸化の増加するタンパク質が細胞内に存在する、ことから、cAMP経路の長時間の活性化によってあるチロシンキナーゼが合成され活性化されて、primingに重要な機能を果たしている可能性が考えられた。
本研究はラット甲状腺由来細胞FRTL-5細胞を用いてcAMP刺激によって発現量または活性の変化するチロシンキナーゼ遺伝子のクローニングを目的としている。cAMPのアナログであるBt_2cAMPで長時間処理した細胞と処理していない細胞とから抽出したRNAを鋳型とし、チロシンキンナーゼで保存されたアミノ酸配列から作製されたプライマーを用いてRT-PCRを行い、チロシンキナーゼ遺伝子のクローニングを試みた。その結果、現在までに既知のチロシンキナーゼが10種類単離された。このうち、JAKlおよびp56tckに対して特異的なプライマーを作製し、定量的RT-PCRを行うと、p56tck遺伝子の転写量がcAMP刺激により顕著に増加することが示された。今後、この遺伝子に関してcAMP処理によるタンパク質量、活性化量の変化についても検討を加えていきたい。

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)

【研究分野】応用微生物学・応用生物化学

【研究領域課題番号】08044193 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

IGF-I / IGFBP / IGF-Iレセプター / トロピックホルモン / cAMP / チロシンキナーゼ / 細胞増殖 / 細胞分化 / IGF-1 / IGF-1レセプター / IRS / 情報伝達 / IGF-BP / ICFBP / ICF-1レセプタ

【研究成果の概要】

インスリン様成長因子(IGF)は、多くの組織・細胞の成長・分化に必須であることが広く知られている。最近になり、IGFやこのレセプターの遺伝子を過剰発現あるいは欠失させた動物を用いた解析より、IGFの生理活性が、時期特異的かつ組織特異的に合目的的に制御され、はじめて正常な発達・成長が可能となることが示されてきている。そこで、本研究では、IGFの生理活性調節機構の詳細を細胞外および細胞内情報伝達の観点から明らかにすることを目的とした。まず、種々の栄養状態・種々のホルモン投与あるいは欠乏状態・手術後の動物などを用いて、色々な組織のIGFおよびIGF結合タンパク質(IGFBP)の産生量、および血中動態、IGFレセプター発現量などを解析した。その結果、これらが異なる様式で制御されており、細胞外の情報修飾機構を介して、それぞれの生理状態に応答したIGFの同化活性の厳密な制御が行われていることがわかった。一方、内分泌細胞をはじめとした種々の細胞で、トロピックホルモンなどの他のホルモン・成長因子とIGF-Iの相乗作用が観察された。特に、甲状腺細胞では、cAMP前処理により、細胞がよりIGF-Iに反応するようなpriming機構が存在していることを明らかとした。このような現象は、肝臓やその細胞などをインスリン刺激した際にも認められ、生体内で普遍的に起こっていると結論した。これら一連の結果は、IGFの生理活性の種類や強度は、細胞の種類により、あるいは生体の発達状態・生理状態や共存する他の因子により、(1)IGF生産、(2)IGFBP生産、(3)IGFsとIGFBPsの結合状態、(4)IGFsレセプター発現、(5)IGFsの細胞シグナル伝達などの段階で複雑に制御されていることを示している。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1996 - 1998

【配分額】13,200千円 (直接経費: 13,200千円)

【研究分野】分子遺伝学・分子生理学

【研究領域課題番号】03404072 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分裂酵母 / cAMP / A-キナーゼ / 減数分裂 / RNA / RNA結合タンパク質 / 有性生殖 / 接合 / 接合フェロモン / フェロモン受容体 / 情報伝達 / 栄養源 / 性的分化 / アデニル酸シクラーゼ / Gタンパク質 / 接合フェロモン受容体 / 転写因子 / HMG / DNA結合タンパク質

【研究成果の概要】

分裂酵母は炭素源や窒素源の状態を感知・判別し、新たな細胞分裂周期を開始するか、接合・減数分裂への性的分化を開始するかを決定する。接合の際には、接合フェロモンを受容することで相手型細胞の存在を認識する。このような性的分化開始の決定に至る一連の分子機構を解明することは、細胞の環境認識、細胞周期の制御、あるいは細胞機能分化など、細胞生物学の基本問題の理解に大きな貢献をもたらすと考えられる。本研究により当該年度に得られた新知見は以下の通りである。1.分裂酵母の有性生殖開始に必要な遺伝子群が窒素源飢餓により転写誘導されること、さの際にcAMPが栄養状態を反映し、情報伝達を仲介することを、cAMP依存性タンパク質リン酸化酵素(A-キナーゼ)の触媒サブユニットの遺伝子を単離してより確実なものとした。2.減数分裂開始に関わる重要な因子であるmei2遺伝子産物がRNA結合タンパク質であることを証明し、Mei2タンパク質の機能が、従来から知られている減数分裂前DNA合成開始のみならず、減数第一分裂にも必須であることを示した。さらに、減数第一分裂を推し進める際にMei2タンパク質と複合体を作って機能する、長さが約0.5-kbでPoly(A)tailをもつmeiRNAを同定した。meiRNAは減数分裂に特異的に必要とされることが明瞭に証明された初めてのRNA分子種である。3.分裂酵母の様々な有性生殖関連突然変異株につき、その欠損を相補することができる遺伝子を高等植物のシロイヌナズナから数多く単離し、酵母を宿主とする機能相補の手法が、高等生物からの遺伝子クローニングの有力な戦略であるということを示した。ただし、得られた遺伝子が植物体で有性生殖過程に関わっているか否かの証明は今後の課題である。同様な手法で、高等動物から有性生殖関連の遺伝子をクローニングする試みも推進した。

【研究種目】一般研究(A)

【研究期間】1991 - 1994

【配分額】26,900千円 (直接経費: 26,900千円)

【研究分野】医学一般

【研究領域課題番号】02304055 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

自動調節機構 / 腎機能 / ホルモン / 体液 / メサンジウム細胞 / 尿細管 / 情報伝達 / 水チャネル / エンドセリン / レセプター / バゾプレッシン / オ-トクリン / カルシウムイオン / 腎尿細管 / cAMP / 体液調節 / 腎 / 内分泌 / 高血圧 / 利尿

【研究成果の概要】

ヒトでは体液の恒常性を維持するために、浸透圧、電解質、酸塩基平衡、栄養素、水分等が一定に保たれるように自動調節機構(特に腎機能とホルモンの関与が中心となって)が重要な役割を果している。この自動調節機構を解明する目的で本研究プロジェクト班が組織された。本研究の研究成果は以下の通りである。1)ラット腎集合管からバゾプレッシン感受性の新しい水チャネルをクローニングにて構造解明,2)ウサギ接合尿細管におけるカルシウム吸収促進作用におけるサイアザイド、アミロライドとPTHの相互作用,3)ホルモンレセプターの腎内局在とその情報伝達系,4)ラット系球体メサンジウム細胞におけるアンジオテンシンの情報伝達,5)メサンジウム機能とクロライドの関係,6)ラット腎髄質集合管におけるパゾプレッシンの情報伝達,7)ラットでのNOによる血圧低下とNa水利尿作用,8)近位尿細管におけるプロトン共役輸送系による薬物輸送の調節,9)アルドステロン受容体の構造機能相関,10)血管作動性ホルモンの血管内皮と平滑筋でのレセプターとその情報伝達

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1990 - 1992

【配分額】4,000千円 (直接経費: 4,000千円)