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Research News

動物の成長や細胞の増殖の新しい調節機構を発見

インスリン受容体基質のユビキチン化の知られざる意義

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農学生命科学研究科・農学部
2015/04/30

© 2015 Shin-Ichiro Takahashi.ユビキチンを付加する酵素Nedd4がIRS-2にユビキチンを付加すると、IRS-2は細胞膜に存在するEpsin1に捕獲される。これによりIGFの受容体によってチロシンリン酸化されやすくなり、IGFの情報が細胞内に増強されて伝わる。

IGFの情報が細胞内で増強されて伝わる仕組み
ユビキチンを付加する酵素Nedd4がIRS-2にユビキチンを付加すると、IRS-2は細胞膜に存在するEpsin1に捕獲される。これによりIGFの受容体によってチロシンリン酸化されやすくなり、IGFの情報が細胞内に増強されて伝わる。
© 2015 Shin-Ichiro Takahashi.

東京大学大学院農学生命科学研究科の高橋伸一郎准教授と広島大学大学院医歯薬保健学研究院の福嶋俊明助教らの共同研究チームは、動物の成長を司るホルモン、「インスリン様成長因子(IGF)」の情報が細胞内で伝達されて細胞の増殖を促す仕組みの新たな調節機構を発見しました。

IGFは血糖値を調節する働きのあるインスリンと類似した構造を持つホルモンで、多くの細胞の増殖を誘導し、動物の成長に必須なタンパク質です。IGFが細胞膜上の受容体タンパク質で受け取られると、細胞内のインスリン受容体基質(IRS)と呼ばれるタンパク質がチロシンリン酸化されて、IGFの情報が細胞内に伝わり、細胞の増殖などが促されます。IGFの活性は他のさまざまなホルモンにより増強されることが知られており、この増強によって、生体では特定の時期や組織で細胞の増殖が起こり、その結果、正常な成長が可能になります。

今回、共同研究チームが発見した新しい調節機構は、ユビキチンと呼ばれるタンパク質がIRS に付加されることが引き金となって、IGFの情報が細胞内で伝わりやすくなるというものです。共同研究チームは、この機構によって、細胞の増殖や動物の成長が促されることも確認しました。一方、ある種のがん細胞では、この機構によってIGFの情報が細胞内で増強され、過剰に伝わる結果、過増殖が引き起こされていることもわかりました。

今回の研究成果は、IGF活性の異常によって引き起こされる成長異常や、がんなど高齢化社会で問題となっている疾病の新しい治療薬の開発に役立つことが期待されます。

論文情報

Toshiaki Fukushima, Hidehito Yoshihara, Haruka Furuta, Hiroyasu Kamei, Fumihiko Hakuno, Jing Luan, Cunming Duan, Yasushi Saeki, Keiji Tanaka, Shun-Ichiro Iemura, Tohru Natsume, Kazuhiro Chida, Yusuke Nakatsu, Hideaki Kamata, Tomoichiro Asano & Shin-Ichiro Takahashi, "Nedd4-induced monoubiquitination of IRS-2 enhances IGF signalling and mitogenic activity", Nature Communications Online Edition: 2015/4/16 (Japan time), doi:10.1038/ncomms7780 .
論文へのリンク(掲載誌UTokyo Repository

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