膜と細胞骨格の制御因子としてのホスホイノシチド特異的ホスホリパーゼCのマシナリー

• Project/Area Number: 13033035
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 八木澤 仁 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40192380)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2002: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2001: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: ホスホリパーゼC / アメーバ運動 / カベオラ / 細胞骨格 / イノシトールシグナリング / PHドメイン / マイクロインジェクション / 固体高分解能NMR / 自由生活アメーバ / アクチン線維 / 単離膜モデル / 原子間力顕微鏡 / イノシトールリン脂質結合タンパク

Research Abstract

膜と細胞骨格の制御因子として注目を集めているδ型ホスホリパーゼC(PLCδ1)の活性化と、それにともなう膜直下構造の変化について解析した。
1.自由生活アメーバA. proteusの細胞運動に関わるホスホイノシチドシグナリングについて、原子間顕微鏡と近接場顕微鏡による細胞膜ルーメンの観察、蛍光性PtdIns(4,5)P2やIns(1,4,5)P3の細胞内へのマイクロインジェクションにより、以下の点を明らかにした。アメーバは仮足を伸長させることにより貪食と移動を行うが、この細胞運動では,仮足先端のPtdIns(4,5)P2がホスホリパーゼC(PLC)により分解されることが重要であり、仮足伸張は、PtdIns(4,5)P2を介して膜に結合していたアクチン繊維の解離によって惹起され、産生されたIns(1,4,5)P3によるCa^<2+>動員を介したPLC活性化の正のフィードバックにより維持される。
2.PtdIns(4,5)P2とPLCδ1との結合にクリティカルであるプレクストリンホモロジー(PH)ドメインとの相互作用を固体NMRにより解析した。脂質ベジクル結合によってPLCδ1-PHの局所立体構造は変化し、ドメイン側方にあるαヘリックスが脂質の疎水的な環境により親和性をもつことが判明した。
3.PLCδ1結合タンパク質p122RhoGAPが、細胞膜マイクロドメインのひとつであるカベオラに存在することを明らかにした。その局在には、p122RhoGAPのSTARTドメインがコレステロールと結合すること、またおそらくGAPドメインがカベオリン1と相互作用することが重要である。

Research Products

• [Publications] Okada M et al.: "Carboxyl-terminal basic amino acids in the X domain are essential for the nuclear import of phospholipase C deltal"Genes Cells. 7(9). 985-996 (2002)
• [Publications] Yagisawa H et al.: "Regulation of the intracellular localization of phosphoinositide-specific phospholipase C deltal"Adv. Enzyme Regl. 42. 261-284 (2002)
• [Publications] Akahane S.et al.: "A novel neutral amino acid transporter from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus sp. KS-1"J.Biochem.. (印刷中). (2003)
• [Publications] Kamata K.et al.: "Cycloprodigiosin hydrochloride suppress tumor necros is factor(TNF)alpha-induced transcriptional activation by NF-KB"FEBS Lett.. 507(1). 74-80 (2001)
• [Publications] Kawakatsu T.et al.: "Interaction of actin filaments with the plasma membrane in Amoeba proteus"Cell Structure and Function. 26(in press). (2001)
• [Publications] Yagisawa H.et al.: "Regulation of intracellular localization of phosphoinositide-specific phospholipase Cδ"Adv.Enzyme Regul.. 42(in press). (2002)