cPLA_2及びそのアダプター分子のリン酸化・脱リン酸化による機能制御機構の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780509
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 中谷 良人 昭和大学, 薬学部, 講師 (80266163)
• Keywords: cPLA2 / ビメンチン / CaMKII / PGE2

Research Abstract

プロスタグランジン(PG)産生は刺激の種類により二通りの応答性、すなわち細胞内カルシウム濃度を上昇させる刺激による一過的なPG産生である即時的応答(分単位)とサイトカインやLPS等の刺激による持続的なPG産生である遅発的応答(時間単位)があり、cPLA2は両応答に必須である。本研究では、このcPLA2の活性調節機構をそのアダプター分子ビメンチンとの相互作用を中心に解明することを目指した。cPLA2とビメンチンはともに細胞内カルシウム濃度上昇に伴ってそれぞれ複数の部位がリン酸化されることが知られている。cPLA2はMAPキナーゼ(MAPK)とMAPKにより活性化されるキナーゼ群によりリン酸化され活性上昇することが報告されている。本研究ではカルシウムにより制御を受けるCaMKIIに注目し、その特異的阻害剤であるKN-93をラット線維芽細胞株に前処理した結果、カルシウムイオノフォア刺激に伴うPGE2産生が顕著に抑制された。このときMAPキナーゼの活性化にKN-93は影響しなかったことから、MAPキナーゼを介さない経路でcPLA2が活性化される可能性が示唆された。一方、ビメンチンはcPLA2との結合部位であるヘッドドメインに多数のリン酸化サイトが存在し、PKA,PKC,CaMKII,Rhoキナーゼ等によりリン酸化されることが報告されている。そこで、CaMKIIによりリン酸化される38番目と82番目のセリン残基に変異を導入したビメンチンcDNAを作製し、ビメンチン非発現細胞株に遺伝子導入しイオノフォア刺激に伴うPGE2産生を検討した。その結果、それぞれのsingle mutantは対照細胞(天然型ビメンチン強制発現細胞)と同程度のPGE2産生を示した。現在、double mutantを作製中である。

Research Products

• [Publications] 中谷良人他: "プロスタグランジンE2合成酵素"炎症・再生. 21. 577-582 (2001)
• [Publications] 中谷良人他: "PLA2,COX-2,各種PG合成酵素と抗炎症戦略"Pharm a Medica. 19. 13-18 (2001)
• [Publications] Arai, K., et al.: "Phospholipase A2 mediates ischemic injury in the hippocampus : a regional difference of neuronal vulnerability"Eur. J. Neurosci.. 13. 2319-2323 (2001)