種々の細胞膜レセプターからのシグナル伝達におけるGPIアンカーの役割

• 研究課題/領域番号: 11770171
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 免疫学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大石 一人 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (60273702)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: GPIアンカー / トランスアミダーゼ / GAA1 / GPI8 / 翻訳後修飾

研究概要

本研究の課程で、GPIアンカーをタンパク質に転移するステップに関与しているトランスアミダーゼは少なくともGAA1とGPI8の2つの遺伝子産物の複合体であり、GAA1はGPIアンカー型タンパク質とトランスアミダーゼとの酵素-基質中間体の形成に、GPI8は中間体形成にそのシステイン残基が必須であり、GPIアンカー付加シグナルの切断・除去に働いていることを明らかにした。
1、GAA1とGPI8にそれぞれFLAGとGSTのタグをつけてCHO細胞に導入し、可溶化後抗FLAG抗体でGAA1を免疫沈降すると、GPI8が特異的に共沈してきたことから、2つの遺伝子産物は複合体を形成していることが明らかになった。
2、ノックアウト細胞株を作製し解析したところ、GAA1はGPIアンカーのタンパク質への転移に必須なこと、GPIアンカー型タンパク質とトランスアミダーゼとの酵素-基質中間体の形成のステップに働いていることを明らかにした。
3、GPI8は、ある種のシステインプロテアーゼと相同性を持つことから、このプロテアーゼファミリーに属する全てのメンバーにおいて保存され、活性に重要であると予想されるヒトGPI8の164番目のヒスチジンあるいは206番目のシステインをアラニンに変えた変異体を作成した。これらの変異体ではその活性および酵素-基質中間体の形成が完全に消失したことから、GPI8はGPIアンカー付加シグナルの切断・除去に働いていることを明らかにした。
以上の結果をMol.Biol.Cell(2000)11:1523-1533に発表した。

研究成果

• [文献書誌] Ohishi,k. et al.: "Gaa1p and Gpi8p are components of a GPI transamidase that mediates attachment of glycosylphosphatidylinositol to proteins."Mol.Biol.Cell. 11. 1523-1533 (2000)
• [文献書誌] Hong,Y. et al.: "Requirement of PIG-F and PIG-O for transferring phosphoethanolamine to the third mannose in glycosylphosphatidylinositol."J.Biol.Chem.. 275. 20911-20919 (2000)
• [文献書誌] Nagamune,K. et al.: "Critical roles of glycosylphosphatidylinositol for Trypanosoma brucei."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 97. 10336-10341 (2000)
• [文献書誌] Ohishi K.et al.: "Gaalp and Gpi8p are components of a GPI transamidase that mediates attachment of glycosylphosphatidylinositol to proteins"Mol. Biol. Cell. (in press). 2000
• [文献書誌] Inoue N.et al.: "Human and mouse GPAA1(Glycosylposphatidylinositol anchor attachment 1) genes: genomic structure, chromosomal loci and the presence of a minor class intron"Gytogenet. Cell Genet.. 84. 199-205 (1999)
• [文献書誌] Hong Y.et al.: "GPI1 stabilizes an enzyme essential in the first step of glycosylphosphatidylinositol biosynthesis"J. Biol. Chem.. 274. 18582-18588 (1999)
• [文献書誌] Hong Y.et al.: "PIG-N, a mammalian homologue of yeast Mcd4p, is involved in transferring phosphoethanolamine to the first mannose of the glycosylphosphatidylinositol"J.Biol. Chem.. 274. 35099-35106 (1999)
• [文献書誌] Watababe R.et al.: "Mammalian PIG-L and its yeast homologue Gpi12p are N-acetylglucosaminyl-phosphatidylinositol de-N-acetylases essential in glycosylphosphatidylinositol biosynthesis"Biochem, J.. 339. 185-192 (1999)