ε型Cキナーゼの細胞内生理的基質の同定と機能の解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670130
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 秋田 朗子 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (40124432)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 博史 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教授 (70169704) ; 矢島 由紀子 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (60090114)
• Keywords: プロテインキナーゼC / リン酸化 / thyrotropin-releasing hormone / MARCKS / 中間径繊維 / 分泌 / アポトーシス / 虚血

Research Abstract

プロテインキナーゼC(PKC)は、種々の生理活性物質の分泌や、細胞増殖、細胞死に深く関与している蛋白質リン酸化酵素群であり、分子レベルでの解明は急務である。しかし、PKC分子種間の基質特異性は酵素学的に低く、細胞内での選択的活性化と生理的基質の特異的リン酸化機構についての解析は極めて少ない。我々は本研究において、脳下垂体腫瘍由来のGH細胞株に遺伝子導入により樹立したε型PKC高発現株と野生株を用いて、プロテオーム解析法により比較検討し、視床株ホルモンであるTRH刺激により活性化されるε型PKCがMARCKSと中間径繊維蛋白質をリン酸化することを見出し、これらの蛋白質がε型PKCの生理的基質であることを示唆した。現在、ε型PKCとこれらの基質が多機能性蛋白質と相互作用しているか否か、すなわち蛋白質間相互作用を介する細胞内ターゲティング機構が存在するかどうか、PKC分子種特異的シグナル伝達機構を解明する糸口を探っている。また、ε型PKCはTRH-イノシトールリン脂質代謝系を介するプロラクチン分泌過程に律速酵素として必須の役割を果たしていることから、MARCKSと中間径繊維蛋白質のリン酸化の時間経過を解析したところ、このホルモン分泌の経過と一致した。今後どのリン酸化部位がホルモン分泌に結びつくのかを明らかにする予定である。他方、RBL-2H3マスト細胞からのアレルギー起因物質であるヒスタミンの放出にはβII型PKCが促進的に作用すること、アポトーシスや虚血系においてもPKCは分子種特異的に異なった役割を果たすことを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Akita, Y., et. al.: "Involvement of protein kinase C ε in thyrotropin-releasing hormone-stimulated phosphorylation of the myristoylated alanine-rich C kinae substrate in rat pituitary clonal cells"Electrophoresis. 21. 452-459 (2000)
• [Publications] Akita, Y., et. al.: "Involvement of protein kinase C ε in thyrotropin-releasing hormone-stimulated phosphorylation of MARCKS and Keratin in rat pituitary clonal cells"Jpn. J. Electroph. 99. 43. 53 (1999)
• [Publications] Hirano, H., et. al.: "Two-dimentional gel electrophoresis using immobilized pH gradient tube gels"Electrophoresis. 21. 440-445 (2000)
• [Publications] Kubo, H., et. al.: "Molecular basis for oviductin-mediated processing from gp43 to gp41, the predominant glycoproteins of Xenopus egg envelopes"Dev. Genet.. 25. 123-129 (1999)