PKCとの機能協関に着目したDGキナーゼの機能解析とその応用

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21570139
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 白井 康仁 神戸大学, 農学研究科, 教授 (60263399)
• Keywords: ジアシルグリセロールキナーゼ / プロテインキナーゼC / 脂質シグナル / 神経 / 糖尿病 / スパイン / LTP / 腎症

Research Abstract

ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)は、PKCや様々な酵素を活性化するジアシルグリセロール(DG)をリン酸化しフォスファチジン酸(PA)を産生する脂質キナーゼであり、PKCを間接的に抑制する。その生理機能については未だ不明な点が多いが、最近、心臓や免疫系におけるDGKの重要性が報告されている。従って、DGKを作用点とする創薬の開発が望まれるが、現在DGKを作用点とする薬剤はない。そこで、本研究ではこれまでの研究に基づき、PKCとの機能協関を念頭におき、神経系及び腎糸球体機能維持におけるDGKの役割を解明するとともに、将来的なDGKを作用点とするサブタイプ特異的薬剤の開発を目指している。本年度は、昨年ホモ化に成功したDGKαKOマウスにストレプトゾトシンを投与し糖尿病を誘発させ、腎症の指標である尿量、クレアチニンクリアランスなどを野生型と比較した。その結果、DGKαKOマウスは野生型より早く腎症が重篤化することが示唆された。また、腎糸球体において、DGKαはポドサイトに多く発現していることが示された。ポドサイトはスリット膜を形成し腎濾過機能において重要な働きをしていることから、DGKαはポドサイトの機能を調節することによって腎機能において重要な働きをしていることが示唆された。一方、DGKαの機能調節機構解明の一環として、チロシンリン酸化と局在調節の関係を調べた。その結果、c-Srcは22番目及び334番目のチロシンをリン酸化することによりDGKαの細胞質膜移行を誘導するのに対し(業績2)、c-Ablによる218番目のチロシンをリン酸化は核外移行に必須であることが明らかとなった(業績1)。これらの事実は、DGKαは異なるチロシンリン酸化を介して、その構造や結合タンパク質などを変化させることにより、その局在、すなわ「いつ、どこで働くか」を決定していることを示唆していた。

Research Products

• [Journal Article] c-Abl tyrosine kinase regulates serum-induced nuclear export of diacylglycerol kinase α by phosphorylation at Tyr218 (2011)
  • Author(s): Matsubara, M., Ikeda, M., Kiso, Y., Sakuma, M., Sakane, F., Merida, I, Saito, N., Shirai, Y.
  • Journal Title: J.Biol.Chem Volume: 287 Pages: 5507-5517
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M111.296897
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of diacylglycerol kinase by phosphorylation (2011)
  • Author(s): Shirai, Y., Ikeda, M., Saito, N.
  • Journal Title: Adv.Enz.Reg. Volume: (Web)
  • DOI: 10.1016/j.advenzreg.2011.09.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Streptococcus mutans diacylglycerol kinase homologue : a potential target for anti-caries chemotherapy (2011)
  • Author(s): Shibata, Y., Kawada-matsuo, M., Shirai, Y., Saito, N., Li, D., Yamashita, Y.
  • Journal Title: J.Medical Microbiol. Volume: 60 Pages: 625-630
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct biding of RalA to PKCη and its crucial role in morphological change during keratinocytes differentiation (2011)
  • Author(s): Shirai, Y., Morioka, S., Sakuma, M., Yoshino, K., Otsuji, C., Sakai, N., Kashiwagi, K., Chida, K., Shirawaka, R., Horiuchi, H., Nishigori, C., Ueyama, T., Saito, N.
  • Journal Title: Mol.Biol.Cell Volume: 22 Pages: 1340-1352
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 筋肉細胞におけるEGCgの糖代謝に及ぼす影響について (2012)
  • Author(s): 上田学、上田修司、白井康仁、芦田均
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-23
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼθの機能解析 (2012)
  • Author(s): 上田修司、桐村悠佑、山之上稔、白井康仁
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-23
• [Presentation] PKCηによるケラチノサイト分化機構の解明 (2012)
  • Author(s): 白井康仁、盛岡祥子、佐久間恵、千田和広、斎藤尚亮
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-23
• [Presentation] The role of diacylglycerol kinase in the degranulation from RBL-2H3 mast cells (2012)
  • Author(s): M.Sakuma, Y.Shirai, T.Ueyama, N.Saito
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] Diacylglycerol kinase as a possible drug target (2012)
  • Author(s): Y.Shirai, N.Saito
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] Physiological function of nuclear DGKα under serum depleted conditions (2012)
  • Author(s): Y.Kiso, Y.Shirai, M.Sakuma, M.Ikeda, N.Saito
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-14
• [Presentation] Function of PKC and DGK in neurons (2011)
  • Author(s): 白井康仁
  • Organizer: 2011 Taiwan-Japan Joint Symposium on Cell Signaling and Gene Regulation
  • Place of Presentation: 台南(台湾)
  • Year and Date: 2011-11-19
• [Presentation] Regulation of diacylglycerolkinase by phosphorylation (2011)
  • Author(s): Y.Shirai, N.Saito
  • Organizer: Fifty-Second International Symposium on "Regulation of Enzyme Activity and Synthesis in Normal and Neoplastic Tissues"
  • Place of Presentation: ボローニャ(イタリア)
  • Year and Date: 2011-09-26
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼβ(DGKβ)による神経特異的突起伸長機構の解明 (2011)
  • Author(s): 中井寛子、加野拓也、上月健、斉藤尚亮、中嶋昭雄、吉川潮、上田修司、山之上稔、白井康仁
  • Organizer: 第3回神戸大学バイオサイエンス研究会・若手研究者交流会
  • Place of Presentation: 神戸大学(兵庫県)
  • Year and Date: 2011-09-06
• [Presentation] 異なるチロシンリン酸化によるジアシルグリセロールキナーゼalphaの局在調節機構 (2011)
  • Author(s): 白井康仁、池田もも、佐久間恵、木曽裕子、斎藤尚亮
  • Organizer: 第119回薬理学会近畿支部大会
  • Place of Presentation: ウィンクあいち(愛知県)
  • Year and Date: 2011-07-08
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼαの核移行と細胞周期制御に関する研究2-c-Ablによるチロシンリン酸化サイトの同定- (2011)
  • Author(s): 白井康仁、池田もも、木曽裕子、佐久間恵、齋藤尚亮
  • Organizer: 第53回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: ホテル東京ガーデンパレス(東京都)
  • Year and Date: 2011-05-12
• [Remarks]
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~shirai/
• [Patent(Industrial Property Rights)] DGKγをターゲットとする抗アレルギー剤のスクリーニング方法 (2011)
  • Inventor(s): 白井康仁, 斎藤尚亮
  • Industrial Property Rights Holder: 神戸大学
  • Industrial Property Number: 2011-141585
  • Filing Date: 2011-06-27