細胞内情報伝達に於けるコリン燐脂質代謝回転とプロテインキナーゼCの共役機構の解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05454159
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 中村 俊一 神戸大学, 医学部, 助教授 (40155833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荻田 浩司 神戸大学, 医学部, 助手 (60204103) ; 浅岡 良則 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助教授 (20222565)
• Keywords: プロテイン・キナーゼC / ホスホリパーゼD / ジアシルグリセロール / G蛋白質 / コリン燐脂質

Research Abstract

平成5年度は、受容体刺激に連動するコリン燐脂質加水分解とPKC活性化の共役機構の解析を、コリン燐脂質加水分解反応の主要酵素であるホスホリパーゼD(PLD)に焦点を絞り、細胞レベルで解析を行った結果、ヒト白血病由来HL-60細胞に於いてPLDの活性調節には、G蛋白質とプロテイン・キナーゼCによる蛋白質燐酸化反応が密接に関与していることを明らかにした。平成6年度は、分子レベルでのPLDの活性調節機構に着目し、解析を行った結果、以下の研究成果を得た。
PLDを動物組織より抽出し、その活性を測定したところ、脾臓、腎臓に最も高い酵素活性が見い出され、用いる酵素活性測定条件により、今までの報告とは全く異なった分布結果が得られることを明らかにした。一方、脾臓PLDはその活性にGTP-γ-Sが必須であり、GTP-γ-S存在下にPKC、及びチロシンキナーゼによる燐酸化反応が、酵素反応を更に活性化することを明らかにした。PLDは細胞膜結合型蛋白質であり、その酵素活性発現には、細胞質の可溶性画分に存在するG蛋白質、さらに複数の蛋白質が関与することを示す実験的根拠を得た。細胞膜に与えられたシグナルは、こららの蛋白質を介し、更にPKC、チロシンキナーゼ等の蛋白質燐酸化による調節を経てPLD活性を調節し、細胞膜コリン燐脂質の可水分解を引き起こすことを明らかにした。また、細胞膜コリン燐脂質代謝の結果産生されるジアシルグリセロールが、再びPKCを活性化することにより、PKCの持続的活性化の機序を説明し得る実験モデルが示されたと言えよう。

Research Products

• [Publications] Matsushima,S.: "Protein kinase C δ-and ε-subspecies in rat central nervous tissue" Neuroscience Res.19. 339-343 (1994)
• [Publications] Nakamura,S.: "Lipid mediator and protein kinase C activation for the intracellular signaling network." J.Biochem.115. 1029-1034 (1994)
• [Publications] Nakamura,S.: "Phorbol ester,ATP,and GTPγS-dependent phospholipase D activation in permeabilized HL-60 cells" J.Cell.Biochem.18D. 34-34 (1994)
• [Publications] Nakamura,S.: "Lipid second messenger and protein kinase C for intracellular signalling" Pharmacol.Rev.1994(in press).
• [Publications] Nakamura,S.: "Hydrolysis of phospholipids and activation of protein kinase C for intracellular signalling" Plenum Press,New York, 10 (1994)
• [Publications] Nakamura,S.: "Protein kinase C and lipid signaling for cellular regulation" NATO/FEBS Symposium Series(in press.), (1994)