巨大アメーバ仮足形成のリン脂質代謝による制御機構の解明

• Project/Area Number: 13874115
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 生物形態・構造
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 園部 誠司 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30197024)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2002: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2001: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: Amoeba proteus / 仮足 / アクチン / 細胞膜 / ホスホリパーゼ / リン脂質 / PIP2 / Ca^<2+> / アメーバプロテウス / アメーバ運動 / Phospholipase C / カルシウム

Research Abstract

動物細胞や細胞性粘菌の運動にはPIP3が重要な役割を果たしている。一方、自由生活アメーバAmoeba proteusは仮足先端の細胞膜からアクチンが一時的に解離し、細胞質がその部分に流れ込むことにより貧食や移動を行うが、イノシトールリン脂質シグナリングの役割は不明である。我々はアメーバ運動におけるホスホリパーゼC(PLC)の関与を検討した。Amoeba-proteusの細胞質画分をゲルろ過カラムにかけると分子量的200-250kの画分にPIP2却水分解活性が存在した。また生細胞の仮足形成と移動は、PLC阻害剤であるU73122の添加によって可逆的に阻害されるが、PI3キナーゼの阻害剤では効果がなかった。PIP2の動態を可視化する目的で、蛍光性プローブ:His-GFP-PLCδ-PHを大腸菌で発現させ細胞内に微量注入したところ、蛍光は主に細胞膜に局在したが仮足先端では減少していた。次に細胞内のIP3を定量したところ、静止状態では約0.5μMであったのに対し運動状態では約4μMであった。IP3を細胞内に微量注入すると仮足形成および移動速度が光進した。またこの効果は細胞外被へのEGTAの添加やthapsigargin処理で抑制された。以上より、Amoebaの細胞運動では仮足先端のPIP2がPLCにより分解されることが重要であり、仮足伸張は膜にPIP2を介して結合していたアクチシ繊維の解離によって惹起され、産生されたIP3によるCa2+動員を介したPLC活性化の正のフィードバツクにより維持されると考えられる。