細胞内の加水分解反応が引き金となるシグナル伝達の細胞内観測システムの開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07558213
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 榎森 康文 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60160389)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本間 好 福島県立医科大学, 生体情報伝達研究科, 教授 (60192324)
• Keywords: 加水分解 / カルシウム / ホスホリパーゼ / カルパイン / 発生 / ショウジョウバエ / シグナル伝達

Research Abstract

イノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼC(以下、PLC)の加水分解反応は、生成物が共に生理活性低分子物質であることから、分子的にも活性的にも比較的検出しやすいが、カルパインの加水分解反応は、ペプチド結合の切断であるため、生成物も基質に応じて変化する。そこで、カルパインの加水分解反応の結果を検出しうるプローブとしての抗体を得ることを行った。まず、カルパインの基質分子の切断部位を特定するために、活性あるカルパインを得る必要がある。そのために、大腸菌発現系を用いることとし、様々なベクターと培養条件などを検討した結果、活性を有する2種類のカルパインを得ることに成功した。これを用いて、状況証拠から基質であると考えているアクチン結合タンパク質について、in vitroの実験で検討し、いくつかのそれらに属するタンパク質がカルパインによる切断を受けることを明らかにした。現在、それらの分子的同定と切断部位の特定を行っている。これらの細胞骨格系タンパク質に加えて、転写因子もカルパインの基質となるとの状況証拠を得たので、これを検討したところ、終日周期を司るPeriodタンパク質と、神経分化にかかわる細胞膜受容体として最初は同定されて、最近転写との関連も注目されているNotchタンパク質もカルパインの基質となることを示唆する結果を得た。さらに、その特定と、加水分解反応によって生ずる分子をエピトープとする抗体を作製しようとしている。一方、PLCに関しても、PLCの調節因子であると同時に、細胞骨格系の調節にかかわる全く新規の分子p122を同定して、分析している。また、いずれの場合も、プローブとして用いた抗体を、検出しうる装置として、共焦点レーザー顕微鏡を用いた検出系を想定しているので、その観察条件などを検討した。

Research Products

• [Publications] A. S. Arora: "Hepatocellular carcinoma cells resist necrosis during anaxia by preventing phospholipase-mediated calpain activation" Journal of Cellular Physiology. (印刷中). (1996)
• [Publications] A. S. Arora: "A cascade of degradative hydrolaje activity contributesto hepatocyte necrosis during anoxia" American Journal of Physiology. (印刷中). (1996)