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福永, 理己郎
概要:
ERKおよびp38 MAPキナーゼによって活性化されるMnkプロテインキナーゼは，翻訳開始因子eIF4Eのリン酸化などを介して翻訳制御に関与すると考えられている。Mnk1/2- DKOマウスから樹立したMEF細胞にMnk1を発現させ，翻訳制
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御におけるmTORシグナル系とMnkシグナル系のクロストークについて解析した。その結果，mTORシグナル系の活性化によるeIF4G (Ser1108)のリン酸化がMnk1シグナル系によって阻害あるいは修飾されることを見出した。これはリン酸化Ser1108残基の脱リン酸化ではなく，Ser1105/1106のリン酸化による可能性が示唆された。他方，Mnk1の構成的活性化変異体が，標的タンパク質であるeIF4Eと比較的安定な複合体を形成することを見出し，これを基質トラップ変異体として標的タンパク質の探索に利用できる可能性が示唆された。
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福永, 理己郎
概要:
ERKおよびp38 MAPキナーゼによって活性化されるMnkプロテインキナーゼは，翻訳開始因子eIF4Eのリン酸化などを介してがん細胞の高い増殖能の維持に寄与すると考えられている。がん細胞の増殖におけるMnk1の役割を解析するために，Mnk
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1に対するmiR30-mimetic shRNAを作成して培養細胞に導入し，Mnk1の発現を効率良く抑制する系を作成した。また， Mnk1/2- DKOマウスから樹立したMEF細胞にMnk1を用いて解析した結果，mTORシグナル系の活性化によるeIF4G (Ser1108)のリン酸化がMnk1シグナル系によって阻害あるいは修飾されることを見出した。これはリン酸化Ser1108残基の脱リン酸化ではなく，Ser1105/1106のリン酸化による可能性が示唆された。
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善岡, 克次 ; Yoshioka, Katsuji
概要:
金沢大学がん進展制御研究所<br />哺乳類MAPキナーゼ(MAPK)経路の足場タンパク質は、シグナル伝達の特異性維持およびMAPKの時空間的制御に関わる因子と考えられているが、詳細については不明な点が多い。本研究課題では、我々のグループが
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同定した足場タンパク質JSAP1、およびそのファミリーメンバーJSAP2を中心に、細胞レベル・個体レベルでの解析を行った。先ず、in vitro分化系を用いたjsap1欠損マウス胚性幹細胞の解析を行い、JSAP1は心筋発生および神経発生において重要な役割を担っていることを明らかにした(JBC, 2002; BBRC, 2005)。また、JSAP1-JNKシグナル伝達系はFAK (focal adhesion kinase)と協調的に働き、細胞移動の制御に関わることを見いだした(Oncogene, 2002; JBC, 2005)。足場タンパク質JSAP1は細胞間相互作用にも関与しており、PC12h細胞では細胞接着分子N-カドヘリンを介して制御していることを見いだした(BBRC, 2007)。免疫組織化学法とin situハイブリダイゼーション法を用いて胎仔および成体マウス脳を詳細に調べ、発達過程および成体脳におけるJSAP1-JNKシグナル伝達系の重要性を強く示唆する結果を得た(JNC, 2006)。さらに、jsap1ノックアウトマウス(KO)および小脳初代培養系を用いた解析を行い、JSAP1-JNKシグナル伝達系は小脳顆粒前駆細胞の増殖プログラムを分化プログラムに変更する役割を担っていることを見いだした。一方、jsap2 KOマウスを作製・解析し、JSAP2が発生過程において重要な役割を担っていることを明らかにした。これらの成果は、難治疾病の病因解明や治療にも繋がると期待されるものである。特に、主に小児の小脳に発生する髄芽腫は、小脳顆粒前駆細胞の異常増殖に起因すると考えられているが、その異常増殖はJSAP1-JNKシグナル伝達系の破綻によることが強く示唆された。このように、本研究成果は、悪性腫瘍などの発症機序に関する分子レベルでの理解に貢献するとともに、JSAP1-JNKシグナル伝達系を標的とした薬剤開発にも応用されるであろう。<br />Scaffold proteins of the mammalian MAP kinase (MAPK) cascades are considered having critical roles in spatio-temporal regulation of MAPK pathways by organizing their signaling components into functional modules. We are particularly interested in the functions of these scaffold proteins, mainly c-Jun NH_2-terminal kinase (JNK)/stress-activated protein kinase-associated protein 1 (JSAP1); a scaffold protein that participates in JNK MAPK cascades, both in vitro and in vivo. Our findings are summarized as follows :1) We first investigated the JSAP1-null ES cells. We found that the cardiomyogenesis and neurogenesis process in JSAP1-null mutants were seriously impaired, which strongly indicated that JSAP1 plays an important role in cardiomyocyte and neural development (JBC, 2002 ; BBRC, 2005).2) We also demonstrated that JSAP1 regulates cell movement in cooperation with the focal adhesion kinase (Oncogene, 2002 ; JBC 2005).3) We further showed that JSAP1 scaffold regulates cell-cell interact ions in PC12h cells specifically in the NGF-induced signaling pathway, and does so by modulating N-cadherin (BBRC, 2007) through the knock down experiments in PC12h cells.4) We also studied JSAP1 and JNK expression in mouse brains. Our results obtained by in situ hybridization and immunohistochemical analyses strongly suggested that JSAP1-JNK signaling plays important roles in developing and adult mouse brains (JNC, 2006).5) During the development of the cerebellum, massive clonal expansion of granule cell precursors (GCPs) occurs in the outer part of the external granular layer (EGL). We have provided evidence that JSAP1 and active JNK were expressed preferentially in the post-mitotic inner EGL progenitors in the developing cerebellum. Moreover, jsapl deficiency resulted in increasing numbers of proliferating GCPs in mouse embryos. Besides, overexpression of JSAP1 in cultured GCPs led to increased numbers of NeuN-positive cells together with the activation of JNK. Together, these data strongly indicated that JSAP1 promotes the cell-cycle exit and differentiation of GCPs by modulating JNK activity in cerebellar development (in preparation).<br />研究課題/領域番号:14086205, 研究期間(年度):2002 – 2006<br />出典：「哺乳動物のストレス応答MAPキナーゼ経路における足場タンパク質の解析」研究成果報告書 課題番号14086205（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14086205/140862052006kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
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善岡, 克次 ; Yoshioka, Katsuji
概要:
JSAPはモータータンパク質と積荷をつなぐアダプター分子として機能することが知られている。神経細胞でのJSAP機能喪失により活性化するJNK（細胞内情報伝達分子の１つ）は、軸索内で逆行性に輸送され、その結果、神経細胞死が誘導されることを明ら
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かにした。また、分裂細胞において、JSAP発現亢進・機能喪失がもたらす染色体分配異常は、細胞内輸送制御の破綻に起因する可能性を見出した。<br />JSAP is known to function as an adaptor protein linking cargoes to kinesin/dynein motor proteins. We found that activated axonal JNK moves retrogradely in a dynein-dependent manner in JSAP-deficient neurons, and induces neuronal death. We also suggest that JSAP plays an important role in the regulation of intracellular transport system, and that its impairment by increased expression of JSAP or JSAP loss-of-function is likely to be causative for chromosome segregation errors in dividing cells.<br />研究課題/領域番号:16K08579, 研究期間(年度):2016-04-01 - 2019-03-31
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善岡, 克次 ; Yoshioka, Katsuji
概要:
軸索輸送は神経細胞の成長と生存に不可欠であり、その障害は神経細胞死や神経変性疾患の直接の原因となることが知られています。我々は軸索輸送を制御するメカニズムの解明に向け、足場タンパク質JSAPを対象として研究を行いました。その結果、JSAPは
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キネシン依存的な軸索輸送の制御因子であり、その破綻は神経変性を引き起こす可能性を見出しました。<br />Axonal transport is essential for neuronal development and function, and disrupted axonal transport is an important pathophysiological factor in a variety of neurodegenerative diseases. We suggest that scaffold protein JSAP may function as a positive regulator of kinesin-dependent axonal transport to prevent neuronal degeneration.<br />研究課題/領域番号:23500385, 研究期間(年度):2011-2013
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善岡, 克次 ; Yoshioka, Katsuji
概要:
発達期小脳の免疫組織染色を行い、JSAP1および活性型JNKは増殖を停止し顆粒前駆細胞で強く共発現していることを見出した。また、小脳顆粒前駆細胞の分化過程における足場タンパク質JSAP1の細胞膜移行とその役割を明らかにした。本研究成果は、哺
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乳類JNK経路の空間的制御に足場タンパク質JSAP1が関与することを示した最初の知見である。さらに、小脳初代培養系を用いた解析を行い、JSAP1-JNKシグナル伝達系は小脳顆粒前駆細胞のプログラムを増殖型から分化型に変換する役割を担っていることを見出した。<br />We performed immunohistochemical analysis and found that JSAP1, a scaffold protein for JNK signaling pathways, is expressed predominantly in the post-mitotic granule cell precursors (GCPs) of the inner external granular layer. We also showed that when stimulated by FGF receptor, JSAP1 translocates to the plasma membrane, where it recruits JNK and facilitates the activation of JNK, leading to the differentiation of cerebellar GCPs. Furthermore, we found that JSAP1-JNK signaling promotes the cell cycle exit and differentiation of cerebellar GCPs.
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論文 |
論文
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善岡, 克次 ; Yoshioka, Katsuji
概要:
哺乳類MAPキナーゼ(MAPK)経路の足場タンパク質は、シグナル伝達の特異性維持を規定する因子であり、MAPKの時空間的制御にも関わると考えられている。しかし、詳細については不明な点が多い。我々は、自らのグループが同定した足場タンパク質JS
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AP1を中心に解析を行った。研究成果は以下の通りである。1.Jsap1ノックアウト(KO)マウスは、生直後、呼吸不全のために死亡することが知られている。しかし、その分子メカニズムについては不明な点が多い。Jsap1コンディショナルKOマウスを用いた解析により、Jsap1 KOマウスの死亡は神経系の異常に起因することが強く示唆された(Neurosci. Lett. 2007)。2.PC12細胞をモデル系とした解析を行い、足場タンパク質JSAP1はN-カドヘリンを介した細胞間相互作用の制御に関与していることを見出した(Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007)。3.発達過程および成体マウスにおけるJSAP1の発現を詳細に検討し、JNK MAPKとJSAP1 mRNAは胎仔および成体マウスにおける発現パターンが極めて類似していることを見出した。またJSAP1タンパク質は、胎仔では未分化神経細胞、および小脳の外顆粒層で特に強く発現しており、成体マウス脳では、様々なニューロンやバーグマングリアで発現しているが、中でも小脳プルキンエ細胞で高発現していることを見出した(J.Neurochem. 2006)。4.免疫組織化学法による解析を行い、JSAP1タンパク質は発達期小脳の外顆粒層を形成する顆粒前駆細胞(GCP)、特に増殖を停止したGCPで強く発現していることを見出した。JSAP1-JNK MAPKシグナル伝達系によるGCPの増殖・分化制御機構を明らかにするため、生後4日目のマウスから小脳GCPを精製し、初代培養系を用いて解析した。その結果、JSAP1-JNKシグナル伝達系はGCPの増殖阻害、および分化促進に関わることが強く示唆された(投稿準備中)。<br />Scaffold proteins of the mammalian MAP kinase (MAPK) cascades are thought to function in the spatio-temporal regulation of these pathways by organizing the signaling components into functional modules. We have examined the functions of c-Jun NH,-terminal kinase (JNK)/stress-activated protein kinase-associated protein 1 (JSAP1), a scaffold protein that are involved in INK MAPK cascades. Our findings are summarized as follows:1) We first generated genetically engineered mice carrying a lox-P-flanked (foxed) Jsap 1 gene, and introduced the foxed Jsap 1 deletion mutant specifically into the neural lineage. The Jsap 1 conditional knockout mice showed essentially the same phenotypes as the JSAP1-null mice, suggesting that the neonatal death of Jsap 1-deficient mice is caused by defects in the nervous system (Neurosci. Lett., 2007).2) We showed that JSAP1 scaffold regulates cell-cell interactions in PC12h cells specifically in the NGF-induced signaling pathway, and does so by modulating N-cad herin (Biochem. Biophys. Res. Commun., 2007) through the knock down experiments in PC12h cells.3) We also studied JSAP1 and JNK expression in mouse brains. Our results obtained by in situ hybridization and immunohistochemical analyses strongly suggested that JSAP1-JNK signaling plays important roles in developing and adult mouse brains (J. Neurothem., 2006).4) During the development of the cerebellum, massive clonal expansion of granule cell precursors (GCPs) occurs in the outer part of the external granular layer (EGL). We have provided evidence that JSAP1 and active JNK were expressed preferentially in the post-mitotic inner EGL progenitors in the developing cerebellum. Moreover, Jsap 1 deficiency resulted in increasing numbers of proliferating GCPs in mouse embryos. Besides, overexpression of JSAP1 in cultured GCPs led to increased numbers of NeuN-positive cells together with the activation of JNK. Together, these data strongly indicated that JSAP1 promotes the cell-cycle exit and differentiation of GCPs by modulating JNK activity in cerebellar development (in preparation).<br />研究課題/領域番号:18500238, 研究期間(年度):2006-2007<br />出典：「発達期小脳における足場タンパク質JSAP1の機能解析」研究成果報告書 課題番号18500238 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文
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善岡, 克次 ; Yoshioka, Katsuji
概要:
MAPキナーゼ(MAPK)経路における足場タンパク質は、シグナル伝達の特異性保持に関わる重要な制御因子である。我々はJNK MARK経路の足場タンパク質として機能すると考えられる2種類のJNK結合新規タンパク質(それぞれJSAP1,JNKB
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P1と命名)を同定した。本研究ではさらに解析を行い、以下の研究成果が得られた。1.JSAP1,およびJNKBP1のファミリーメンバー(それぞれJSAP2,JNKBP2と命名)を新たに同定した。2.酸化ストレスにおいて重要な役割を担うASK MAPKKKとJSAP1の関係について検討し、JSAP1はASKによるリン酸化依存的にASK/JNK経路の足場タンパク質として働くことが強く示唆された。3.JSAP1の生理的機能を明らかにするためJSAP1ノックアウト(KO)マウスES細胞を作製し、in vitro分化系を用いて解析を行った。その結果、JSAP1は神経細胞への分化、および神経細胞の突起伸長等において重要な役割を担っていることが示唆された。4.JSAP1はキネシンを介して神経細胞の成長円錐に輸送されることがすでに報告されているが、変異JSAP1を用いた解析からこの輸送はJNK非依存的であることが強く示唆された。以上の研究成果に加え、今後さらに解析を進めることによりJSAP1,JSAP2,JNKBP1のin vivoにおける機能を明らかにすることができると考えられる。現在、Cre-loxP系を用いたJSAP1 KOマウス、JSAP2 KOマウス、およびJNKBP1 KOマウスの作製に取り組んでいる。また、JSAP1,JSAP2,JNKBP1によるシグナル伝達の特異性保持機構を分子レベルで理解するため、酵母2ハイブリッド法による結合タンパク質のスクリーニングも行っている。<br />Scaffold proteins in MAP kinase(MAPK) signal transduction pathways organize MAPK signaling components into functional MAPK modules, thereby enabling the efficient and specific activation of MAPK pathways. We previously identified two novel JNK MAPK-binding proteins, termed JSAP1 and JNKBP1, which may function as scaffolding proteins in the MAPK pathways. In this research project, we have further analyzed the putative scaffold proteins, and obtained the following results. 1.We have identified family members of JSAP1 and JNKBP1,termed JSAP2 and JNKBP2,respectively. 2.We have analyzed the functional relationship between JSAP1 and ASK MAPKKK that activates JNK and p38 MAPK pathways in response to environmental stresses such as reactive oxygen species. Our data suggest that JSAP1 dynamically participates in signal transduction by forming a phosphorylation-dependent signaling complex in the ASK-JNK signaling module. 3.We established JSAP1-null mouse embryonic stem(ES) cell lines. Neurite outgrowth from the JSAP1-null embryoid bodies was apparently less efficient than from wild type. We also observed altered expression of differentiation markers, especially markers for neuroectoderm during in vitro differentiation of JSAP1-null mutant. These results suggest that JSAP1 may be required for early embryonic neurogenesis. 4.We established stable PC12h cell lines that expressed wild-type JSAP1 and its mutant lacking the JNK-binding domain(JBD). immunocytochemical studies of the cell lines indicated that the mutant JSAP1 was localized to the growth cones of differentiating PC12h cells in a similar manner to wild-type JSAP, suggesting that the proper subcellular localization of JSAP1 along microtubules probably does not require INK signaling.<br />研究課題/領域番号:13680777, 研究期間(年度):2001-2003<br />出典：「JNKシグナル伝達経路における足場タンパク質の同定とその機能解析」研究成果報告書 課題番号13680777 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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