生理活性ペプチドによる直接的GTP結合調節蛋白質調節機構の解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680605
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 向井 秀仁 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (20251027)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗像 英輔 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (60072766)
• Keywords: マストパラン / サブスタンスP / 生理活性物質 / GTP結合調節蛋白質 / エキソサイトーシス / クロスリンク / 両親媒性ペプチド / トランスロケーション

Research Abstract

我々はまずマストパラン(MP)による肥満細胞からのベータヘキソサミニダーゼ分泌機序について検討した。その結果、MPによる分泌刺激には細胞外カルシウムは必須ではなく、細胞外カルシウム存在下ではMPによる分泌活性が抑制されること、細胞外カルシウムの存在はMPによる分泌速度を上昇させることを見いだし、MPの分泌刺激には細胞内カルシウムの動員だけでなく、細胞膜に存在するであろうカルシウムチャネルも関与していることを示唆した。またMPの疎水性アミノ酸残基(LeuならびにIle)ならびに親水性アミノ酸残基(Lys)をそれぞれAlaに置換した誘導体を合成し、肥満細胞からの分泌刺激活性とG蛋白質(ウサギ肝臓から精製したGi)の活性化の相関を検討した。
その結果、1)いずれの疎水性アミノ酸をAlaに置換した場合も肥満細胞からの分泌刺激活性の低下とともにG蛋白質活性化能の低下が見られた。
2)4、11および12位のLys残基をAlaに置換した場合、いずれの1残基置換においても肥満細胞からの分泌活性に大きな影響を与えないが、いずれかの2残基を置換した場合活性は大きく低下した。また12位をAlaに置換した場合G蛋白質活性化能は著しく上昇した。加えてすべてのLys残基をGlnに置換した場合肥満細胞からの分泌活性もG蛋白質活性化能も確認できなくなったことを見いだした。このようにMPおよびその誘導体による肥満細胞からの分泌活性とG蛋白質活性化能は良く相関しており、これらのことはMPの細胞における標的物質がG蛋白質であることをさらに強く示唆するものと考えられる。
平成7年度においてはMPおよびサブスタンスP(SP)の様々な放射ラベル、蛍光ラベル誘導体を合成し、肥満細胞における標的物質とのクロスリンクならびに蛍光顕微鏡を用いた細胞内へのこれら物質のトランスロケーションを検討する予定である。

Research Products

• [Publications] Hidehito MUKAI: "The regulatory mechanisms of GTP-binding regulatory proteins by mastoparanand its derivatives." Peptide Chemistry. 1993. 309-312 (1994)
• [Publications] Shigetomo Fukuhara: "Pharmacological evidence for neurokinin receptors in murine neuroblastoma C1300 cells." Peptides. (in press.). (1995)
• [Publications] Shigetomo Fukuhara: "Intracellular signal transduction induced by neurokinin receptors in C1300 cells." Peptides. (in press.). (1995)
• [Publications] Shigetomo Fukuhara: "Mechanisms of amylase secretion induced by neurokinin in AR42J ratpanaeaticacinar cells." Peptide Chemistry. (in press.). (1995)