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BMP調節された転写活性化剤として作用するヒトのマッドタンパク質

F Liu¹, A Hata, J C Baker

¹Cell Biology Program and Howard Hughes Medical Institute, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York 10021, USA.

|June 13, 1996

まとめ

研究者らは,成長因子ベータ (TGF-β) 信号伝達の変換に不可欠なヒト遺伝子のSmad1を特定しました. このタンパク質は転写因子として作用し,骨形態遺伝タンパク質 (BMP) のようなTGF-βファミリーのメンバーに対する細胞応答を媒介する.

科学分野:

分子生物学は分子生物学である.
発達生物学発達生物学について
遺伝学遺伝学とは

背景:

変形成長因子-β (TGF-β) /アクチン/骨形態遺伝タンパク質 (BMP) サイトカインファミリーは,細胞プロセスにおいて重要な役割を果たします.
このファミリーのセリン/スレオニンキナーゼ受容体の信号伝達メカニズムについては,依然としてほとんど解明されていない.
ドロソフィラ (Mad genes) とC.elegans (Sma genes) の遺伝学的研究により,これらの遺伝子がBMPシグナル伝達経路に関与していることが判明しました.

研究の目的:

マッドとスマの遺伝子のヒト同型を特定し,特徴づけること.
TGF-β/BMPシグナル伝達におけるこれらのヒト同類体の役割を調査する.
信号伝達におけるSmadタンパク質の機能的メカニズムを決定する.

主な方法:

人間のSmad1遺伝子のクローニング.
Xenopusの胚動物キャップにSmad1メッセンジャーRNAをマイクロインジェクションする.
BMP4.4への反応として,Smad1の核の局所化の分析.
Smad1をヘテロログのDNA結合ドメインに融合させ,転写活動を評価する.
Smad1 と DPC4.4 の変異分析

主要な成果:

Smad1はMadとSmaのヒト同型としてクローンされた.
Xenopus胚のSmad1発現は,BMP4のメソデーム-ベントラライジング効果を模倣した.
BMP4によって誘発されたSmad1.1.の核転位.
Smad1は,BMP4受容体によって媒介されるBMP4強化の転写活性を示した.
Smad1のカルボキシ末端ドメインはトランザクティベーションに不可欠であり,MadとDPC4の変異に類似した変異がこの機能を破壊する.
また,DPC4は転写活性化ドメインを有していることが判明しました.

結論:

Smadタンパク質は,新しいタイプの転写因子である.
Smadタンパク質は,TGF-βスーパーファミリーの信号伝導の主要な媒介者として機能する.
これらの発見は,TGF-β/BMPシグナル伝達経路の基礎にある分子機構と,それが臓がんなどの発育と疾患に及ぼす影響についての洞察を提供します.

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