動物細胞膜構成リン脂質の代謝調節機構とその生物学的意義に関する遺伝生化学的解析

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01480495
• Research Institution: 国立予防衛生研究所
• Principal Investigator: 赤松 穣 国立予防衛生研究所, 化学部, 部長 (00072900)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久世 洋子 国立予防衛生研究所, 化学部, 主任研究官 (50178000) ; 天野 富美夫 国立予防衛生研究所, 化学部, 主任研究官 (90142132) ; 田中 康仁 国立予防衛生研究所, 化学部, 主任研究官 (30113484) ; 北川 隆之 国立予防衛生研究所, 化学部, 室長 (80092188) ; 西島 正弘 国立予防衛生研究所, 化学部, 室長 (60072956)
• Keywords: 変異株 / ホスファチジルセリン / CHO細胞 / スフィンゴミエリン / ホスファチジルイノシト-ル / マクロファ-ジ系細胞 / アラキドン酸 / LPS

Research Abstract

本年度は初年度樹立した膜構成リン脂質代謝異常変異株の解析に主力を注ぎ以下の点を明かにした。1.__ーCHO細胞から分離したホスファチジルセリン(PS)生合成調節異常変異株の欠損部位を明らかにするため、PS合成酵素を可溶化し、<in>___ー <vivo>___ーにおいて見いだされたPSによる酵素活性の阻害効果について調べ、変異株では野性株とは異なり、PSによる阻害がかかりにくくなっていることを明かにし、PS合成酵素には調節因子が存在し、変異株ではこの因子に異常があることを示唆する結果を得た。現在この変異株の変異遺伝子のクロ-ニングが進行中である。2.__ーホズファチジルイノシト-ル(PI)生合成欠損変異株については、スクリ-ニング法の確立に成功し、3万株のスクリ-ニングを実施して4株の候補を得精製を行っている。3.__ー細胞外ATPによる表面膜透過性の調節機構の研究とその癌化学療法への応用に関連し、阻害剤による検討から本反応系へのカルモジュリンの関与が強く示唆された。また、担癌マウスへの抗癌剤とATPの併用投与により延命効果が認められた。CHO細胞のATP耐性変異株を用いてATP受容体に関する研究が進行中である。4.__ースフィンゴ脂質生合成の律速段階を担うSerineーPalmitoyl Transferase(SPT)活性の欠損した温度感受性変異株の分離に成功し、SPTがスフィンゴ脂質生合成の主要経路で機能していることを明らかにし、更に、スフィンゴ脂質が動物細胞増殖において必須の役割を担っていることを示唆することができた。5.__ーマクロファ-ジ系細胞の高濃度LPS耐性変異株の1つであるLPS1916細胞は0.1μg/ml以下の低濃度のLPSに応答せず、1ー10μg/mlでもリン脂質からのアラキドン酸遊離は大幅に低下しており、ザイモザン刺激に対する応答能にも低下がみられた。PGE_2によるアラキドン酸遊離のフィ-ドバック調節機構にも異常が認められた。以上、多方面から展開中の本研究はいよいよ佳境に達し、成果をあげつつある。

Research Products

• [Publications] Ohga,Y.: "Chinese hamster ovary cell mutants defective in myoーinositol transport." J.Biol.Chem.265. 18083-18086 (1990)
• [Publications] Hanada,K.: "A temperatureーsensitive mammalian cell mutant with thermolabile serine palmitoyl transferase for the sphingolipid biosynthesis." J.Biol.Chem.265. 22137-22142 (1990)
• [Publications] Nishizawa,N.: "Mitogenic signaling pathways of growth factors can be distinguished by the involvement of pertussis toxinーsensitive guanosine triphosphateーbinding protein and of protein kinase C." Cell Regulation. 1. 747-761 (1990)
• [Publications] Tanaka,Y.: "Purification and properties of phosphatidylーNーmonomethylethanolamine Nーmethyl transferase,the enzyme catalyzing the second and the third steps in the phosphatidylethanolamine Nーmethyltransferase system,from mouse liver microsomes." Jpn.J.Med.Sci.Biol.43. 59-73 (1990)
• [Publications] Kuge,O.: "A cloned gene encoding phosphatidylserine decarboxylase complements the phosphatidylserine biosynthetic defect of a Chinese hamster ovary cell mutant." J.Biol.Chem.,inpress.
• [Publications] Kuge,O.: "A chinese hamster cDNA encoding a protein essential for the phosphatidylserine synthase I activity." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.
• [Publications] Amano,F.: "Isolation and characterization of a LPSーresistant mutant from a macrophgeーlike cell line,J 774.1,exhibiting an altered phenotype of activated macrophages in response to LPS." Infect.Immun.
• [Publications] 北川 隆之: "動物細胞の増殖調節に関与する遺伝子の解析ー増殖因子による糖輸送・輸送体遺伝子の調節機構." ビオメディカ. 5. 76-81 (1990)
• [Publications] 天野 富美夫: "EGF結合性変異株のEGF応答異常." 蛋白質・核酸・酵素.
• [Publications] Kuge,O.: "Molecular cloning of a gene which suppresses the mutation in a phosphatidylserineーauxotroph of CHO cells." The Konrad Bloch Symposium. (1990)
• [Publications] Kuge,O.: "Molecular cloning of a gene that complements the mutation in a phosphatidylserineーauxotroph chinese hamster ovary cell mutant." 31st International Conference on the Biochemistry of lipids. (1990)
• [Publications] 天野 富美夫: "ヒトKB細胞由来EGFー毒素結合体耐性変異株のEGFレセプタ-異常と発癌性." 第49回日本癌学会. (1990)
• [Publications] 岩城 正昭: "トリ胚肝臓由来アフラトキシンB_1結合性蛋白質の性質およびその精製." 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 北川 隆之: "動物細胞表面膜のATPによる透過性調節と抗癌剤の作用増強." 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 天野 富美夫: "マウスマクロファ-ジ系細胞株J774.1より得られた高濃度LPS耐性変異株、LPS1916細胞における活性酸素産生異常について." 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 天野 富美夫: "マクロファ-ジ系細胞株J774.1より分離したLPS耐性変異株、LPS1916細胞におけるアラキドン酸代謝." 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 久下 小百合: "マクロファ-ジLPS受容体の遺伝生化学的解析" 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 久下 理: "ホスファチジルセリン代謝に関与するチャイニ-ズ・ハムスタ-の遺伝子とcDNAの解析" 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 花田 賢太郎: "スフィンゴ脂質生合成の欠損した突然変異動物細胞の単離と解析." 第63回日本生化学会大会. (1990)
• [Publications] 花田 賢太郎: "スフィンゴ脂質生合成の欠損した突然変異細胞の単離と解析." 第32回日本脂質生化学研究会研究集会. (1990)
• [Publications] 久下 小百合: "リピドAモノサッカライド類縁体のマクロファ-ジ活性化能." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 花田 賢太郎: "スフィンゴ脂質生合成の欠損した突然変異細胞の単離." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 天野 富美夫: "LPSで活性化したマクロファ-ジ系細胞株J774.1におけるプロスタグランジン遊離のシクロヘキシミドによる阻害." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 田中 康仁: "マクロファ-ジ系細胞株RAW264.7の2ーアラキドニルPCまたはPEに特異的なホスホリパ-ゼA_2の分離・精製と性質." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 久下 理: "リン脂質・セリン交換酵素IのcDNAクロ-ニング." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 北川 隆之: "新規合成スルホンアミド誘導体のATP依存性動物細胞膜透過性変化の促進作用." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 岩城 正昭: "ニワトリ胚初代培養肝細胞のアフラトキシンB_1結合蛋白質." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 川越 淳一: "細胞膜透過性変化を利用したATPによる抗癌剤の増強効果." 日本薬学会第110年会. (1990)
• [Publications] 益見 厚子: "Swiss 3T3細胞におけるTGFβ1による増殖と糖輸送活性の促進効果." 日本薬学会. (1991)
• [Publications] 花田 賢太郎: "スフィンゴミエリン合成酵素の可溶化再構成." 日本薬学会. (1991)