| １．研究機関名 | （財）癌研究会癌研究所 | |
| ２．研究領域 | 生命科学 | |
| ３．研究分野 | 細胞シグナリング | |
| ４．研究期間 | 平成8年度〜平成12年度 | |
| ５．研究プロジェクト番号 | 96L00304 | |
| ６．研究プロジェクト名 | セリン−スレオニンキナーゼ型レセプターによる細胞内シグナル伝達機構 |
| プロジェクト・リーダー名 | フリガナ | 所属部局名 | 職名 |
| 宮園 浩平 | ミヤゾノ コウヘイ | 生化学部 | 嘱託部長 |
８．コア・メンバー
| コア・メンバー名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 川畑 正博 | カワバタ マサヒロ | （財）癌研究会癌研究所・生化学部 | 主任研究員 |
| 今村 健志 | イマムラ タケシ | （財）癌研究会癌研究所・生化学部 | 主任研究員 |
| 野田 哲生 | ノダ テツオ | （財）癌研究会癌研究所・細胞生物部 | 嘱託部長 |
９．研究協力者
| 研究協力者名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 加藤 光保 | カトウ ミツヤス | （財）癌研究会癌研究所・生化学部 | 主任研究員 |
| 藤井 万紀子 | フジイ マキコ | （財）癌研究会癌研究所・生化学部 | ポスドク |
| 別府 秀幸 | ベップ ヒデユキ | （財）癌研究会癌研究所・生化学部 | ポスドク |
１０．研究成果の概要
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我々はTGF-βスーパーファミリーに結合するセリン−スレオニンキナーゼ型レセプターの細胞内シグナル伝達機構を明らかにする目的で研究を行った。本プロジェクトは(1)下等動物を用いたセリン−スレオニンキナーゼ型レセプターのシグナル伝達の研究、(2)哺乳類細胞でのセリン−スレオニンキナーゼ型レセプターのシグナル伝達の研究、(3)遺伝子ターゲティングによるセリン−スレオニンキナーゼ型レセプターのシグナル伝達の研究という3つの柱を作って推進した。 我々は本研究を開始してすぐに抑制型SmadであるSmad6をクローニングしてその機能を明らかにし、Smadを特異型、共有型、抑制型の3つに分類した。その後さらに、Smadに結合するタンパク質を数多く同定し、TGF-βスーパーファミリーの多彩な機能を分子レベルで明らかにした。またアデノウイルスベクターにセリン−スレオニンキナーゼ型レセプターやSmadを組み込むことによってさまざまな細胞への遺伝子の導入を効率よく行うことに成功した。これによってBMPがどのようにして骨形成に関与するかなど、TGF-βスーパーファミリーのin vivoでの働きを詳細に明らかにすることができた。 またショウジョウバエのシグナル伝達を分子生物学的に解明することを一つの柱としたが、DIAP1、Dad、Medea、dSmad2,Schnurriなどさまざまなショウジョウバエ由来の分子を研究することにより、哺乳類細胞でのこれらの類縁分子の働きをより詳細に明らかにすることができた。 さらにSmad2やBMP type II receptorなどのノックアウトマウスの作成したが、BMP type II receptorの異常はヒトの原発性肺高血圧症の原因となることが報告され、本研究でこの疾患の診断や治療への応用のための基礎的知見を得ることができた。 |
１１．キーワード
(1)TGF-β、(2)BMP、(3)セリン−スレオニンキナーゼ
(4)レセプター、(5)Smad、(6)ショウジョウバエ
(7)アデノウイルスベクター、(8)遺伝子ターゲティング、(9)シグナル伝達
１２．研究発表（印刷中も含む）
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Heldin, C. -H., et al. | TGF-β signalling from cell membrane to nucleus via Smad proteins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 390 | 1997 | 465-471 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nakao, A., et al. | TGF-β receptor-mediated signalling through Smad2, Smad3 and Smad4 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| EMBO J. | 16 | 1997 | 5353-5362 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Imamura T., et al. | Smad6 inhibits signalling by the TGF-β superfamily | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 389 | 1997 | 622-626 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Shimizu, A., et al. | Identification of receptors and Smad proteins involved in activin signaling in a human epidermal keratinocyte cell line | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Genes Cells | 3 | 1998 | 125-134 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Oeda, E., et al. | Interaction of Drosophila inhibitors of apoptosis with Thick veins, a type I serine/threonine kinase receptor for Decapentaplegic | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Biol. Chem. | 273 | 1998 | 9353-9356 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Inoue, H., et al. | Interplay of signal mediators of Decapentaplegic (Dpp): Molecular characterization of Mothers aganst dpp, Medea, and Daughters against Dpp | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mol. Biol. Cell | 9 | 1998 | 2145-2156 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kawabata, M., et al. | Smad proteins exist as monomers in vivo and undergo homo- and hetero- oligomerization upon activation by serine/threonine kinase receptors | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| EMBO J. | 17 | 1998 | 4056-4065 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nishihara, A., et al. | Role of p300, a transcriptional coactivator, in signaling of TGF-β | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Genes Cells | 3 | 1998 | 613-623 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yagi, K., et al. | Alternatively-spliced variand of Smad2 lacking exon 3: Comparison with wild-type Smad2 and Smad3 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Biol. Chem. | 274 | 1999 | 703-709 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yanagisawa. J., et al. | Convergence of transforming growth factor-β and vitamin D signaling pathways on SMAD transcriptional coactivators | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Science | 283 | 1999 | 1317-1321 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nakashima, K., et al. | Synergistic signaling in fetal brain by STAT3-Smad1 complex bridged by p300 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Science | 284 | 1999 | 479-482 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Nishihara, A., et al. | E1A inhibits transforming growth factor-β signaling through binding to Smad proteins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Biol. Chem. | 274 | 1999 | 28716-28723 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ebisawa, T., et al. | Characterization of bone morphogenetic protein-6 signaling pathways in osteoblast differentiation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Cell Sci. | 112 | 1999 | 3519-3527 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Fujii, M., et al. | Roles of bone morphogenetic protein type I receptors and Smad proteins in osteoblastic and chondroblastic differentiation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mol. Biol. Cell | 10 | 1999 | 3801-3813 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ishida, W., et al. | Smad6 is a Smad1/5-induced Smad inhibitor: Characterization of bone morphogenetic protein-responsive element in the mouse Smad6 promoter | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Biol. Chem. | 275 | 2000 | 6075-6079 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Udagawa, Y., et al. | Schnurri interacts with Mad in a Dpp-dependent manner | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Genes Cells | 5 | 2000 | 359-370 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Beppu,, H., et al. | BMP type II receptor is required for gastrulation and early development of mouse embryos | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Dev. Biol. | 221 | 2000 | 249-258 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Aoki, H., et al. | Synergistic effects of different bone morphogenetic protein type I receptors on alkaline phosphatase induction | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Cell Sci. | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Miyazono, K., et al. | TGF-β signaling by Smad proteins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Adv. Immunol. | 75 | 2000 | 115-157 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Miyazono, K. | Positive and negative regulation of TGF-β signaling | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Cell Sci. | 113 | 2000 | 1101-1109 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Miyazono, K. | TGF-β signaling by Smad proteins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Cytokine Growth Factor Rev. | 11 | 2000 | 15-22 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Miyazono, K., et al. | Divergence and convergence of TGF-β/BMP signaling | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Cell. Physiol. | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Ebisawa, T., et al. | Smurf1 interacts with transforming growth factor-β type I receptor through Smad7 and induces receptor degradation | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| J. Biol. Chem. | 2001 | in press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Fukuchi, M., et al. | Ligand-dependent degradation of Smad3 by a ubiquitin ligase complex of ROC1 and associated proteins | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Mol. Biol. Cell | 2001 | in press | ||