動物細胞膜構成リン脂質の代謝調節機構とその生物学的意義に関する遺伝生化学的解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480495
• 研究機関: 国立予防衛生研究所
• 研究代表者: 赤松 穣 国立予防衛生研究所, 化学部, 部長 (00072900)
• 研究分担者: 久世 洋子 国立予防衛生研究所, 化学部, 主任研究官 (50178000) ; 天野 富美夫 国立予防衛生研究所, 化学部, 主任研究官 (90142132) ; 田中 康仁 国立予防衛生研究所, 化学部, 主任研究官 (30113484) ; 北川 隆之 国立予防衛生研究所, 化学部, 室長 (80092188) ; 西島 正弘 国立予防衛生研究所, 化学部, 室長 (60072956)
• キーワード: 変異株 / ホスファチジルセリン / CHO細胞 / スフィンゴミエリン / ホスファチジルイノシト-ル / マクロファ-ジ系細胞 / アラキドン酸 / LPS

研究概要

1.CHO細胞のPS生合成欠損変異株を用いPS生成成酵素I及びPS脱炭酸酵素遺伝子のクロ-ニングに成功した.又、両者のPS・PE生合成調節,更に細胞増殖・分裂に於ける重要性が示唆された.2.本変異株にPS非存在下Sindbisウィルスを感染させるとウィルス産生は正常細胞の百分の一に減少したが,これはエンドソ-ム膜とウィルス膜の膜融合阻害によるものであることが示唆され,PSとPEの膜融合での重要性が明らかになった.3.CHO細胞からPI生合成に関与するイノシト-ル輸送欠損変異株分離に成功し,CHO細胞にはナトリウム依存性の能動輸送とナトリウム抑制性の2つの輸送系があり,変異株では前者が欠損していることを明らかにした.4.CHO細胞からPG生合成欠損変異株の分離に成功し,PG/CLが細胞増殖に重要な役割を担っていることが示唆された.5.スフィンゴ脂質合成変異株の増殖は当脂質枯渇培地では著しい温度感受性を示すが,この脂質添加により抑制された.細胞内スフィンゴ脂質の不足が細胞増殖の温度感受性の主因であることがわかった.他方,CHO細胞の膜画分を用いスフィンゴミエリン合成酵素の可溶化再構成系を確立し,その活性発現調節機構解明に役立てた.6.各種膜リン脂質の代謝欠損変異株を用いた細胞表面膜透過性調節機構解明の基礎として,マウス3T3細胞の糖輸送体遺伝子GLUTー1がTGFーβにより発現誘導されること,TGFーβにより糖鎖修飾に変化のあるGLUTー1蛋白が生合成されることを示した.7.マクロファ-ジ系細胞株J774.1より分離した高濃度LPS耐性変異株ではLPSによる種々機能の活性化中アラキドン酸遊離及び活性酸素(O_2ー)産生能が親株に比べ低下していた.又IFNγのLPSによるO_2ー産生系調節にホスホリパ-ゼ活性化をはじめとする一連の調節機構が関与する可能性が示唆された.以上本研究は予想以上の成果をあげ終了した.今後は得られた結果を基に医学薬学への応用も含め発展させたい.

研究成果

• [文献書誌] Mure,T.: "Modulation of Membrane Permeability,Cell Proliferation and Cytotoxicity of Antitumor Agents by External ATP in Mouse Tumor Cells." Jpn.J.Cancer Res.J.Biol.Chem.83. 121-126 (1992)
• [文献書誌] Kitagawa,T.: "Regulation of glucose transport and the expression of glucose trans-porter gene by growth factors in mouse 3T3 cells" Keystone Symposium on Molecular and Cellular Biology,Corolado,USA.(1992)
• [文献書誌] Nishijima,M.: "Genetic and biochemical approaches to understanding macrophage LPS receptor" Keystone Symposium on Recognition of Endotoxin in Biologic Systems,Lake Tahoe,California,USA. (1992)
• [文献書誌] 大塚 敏明: "CHO細胞ホスファチジルグリセロ-ル生合成欠損変異株の分離と解析" 第112回日本薬学会大会、福岡. (1992)
• [文献書誌] 西島 正弘: "マクロファ-ジ様培養細胞LPS結合能欠損変異株の損傷部位の同定" 第112回日本薬学会大会、福岡. (1992)
• [文献書誌] 益見 厚子: "TGFβ1によるSwiss3T3細胞膜糖輸送体タンパク質合成の促進" 第112回日本薬学会大会、福岡. (1992)
• [文献書誌] 北川 隆之: "動物細胞表面膜の透過性調節機構とその薬学的応用" 第112回日本薬学会奨励賞授賞講演、福岡. (1992)
• [文献書誌] 田中 康仁: "マクロファ-ジ系細胞RAW264.7のホスホリパ-ゼA_2に対するモノクロ-ナル抗体の調製と性質" 第112回日本薬学会大会、福岡. (1992)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "マクロファ-ジ系細胞株J774.1のPMAによる細胞接着性の誘導とその調節機構" 第112回日本薬学会大会、福岡. (1992)
• [文献書誌] 斎藤 恭子: "CHO細胞ホスファチジルセリン生合成に関与する遺伝子pssAの遺伝子産物の対する抗体の調製とこれを用いた解析" 第112回日本薬学会大会、福岡. (1992)
• [文献書誌] Amano,F.: "Genetic characterization of human KB cell lines resistant to epidermal growth factor-Pseudomonas exotoxin conjugates" J.Cell Physiol.135. 18066-18071 (1991)
• [文献書誌] Kuge,O.: "A cloned gene encoding phosphatidylserine decarboxylase complements the phosphatidylserine biosynthetic defect of a chinese hamster ovary cell mutant" J.Biol.Chem.268. 6370-6376 (1991)
• [文献書誌] Kitagawa,T.: "Transforming grwth factor-β1 stimulates glucose uptake and the expression of glucose transporter mRNA in quiescent Swiss mouse 3T3 cells" J.Biol.Chem.266. 18066-18071 (1991)
• [文献書誌] Kuge,O.: "A chinese hamster cDNA enconding a protein essential for the phospatidyl serine synthase I activity" J.Biol.chem.266. 24184-24189 (1991)
• [文献書誌] Hanada,K.: "Functional reconstitution of sphingomyelin synthase in Chinese hamster ovary cell membranes" Biochim.Biophys.Acta.1086. 151-156 (1991)
• [文献書誌] Shiozaki,M.: "Synthesis of 2-Deoxy-2-[(2,2-difluoro-3-hydroxytetradecanoy1)-amino]-3-O-[(R)-3-tetradecanoyloxytetradecanoy1]-D-glucopyranose 4-phosphate" J.Med.Chem.34. 2643-2646 (1991)
• [文献書誌] Amano,F.: "A lipopolysaccharide(LPS)-resistant mutant isolated from a macrophagelike cell line,J774.1,exhibits an altered activated-macrophage phenotype in response to LPS" Infect.Immun.59. 2166-2174 (1991)
• [文献書誌] Shiozaki,M.: "Synthesis of 2-deoxy-2-[(R)-3-hydroxytetradecanoylamino]-3-0-[(R)-3-hydroxytetradecany1]-D-glucopyranosy1-1α-and 4-phosphate" Carbohydr.Res.222. 57-68 (1991)
• [文献書誌] Shiozaki,M.: "Synthesis of 3-ether analogue of Lipid A" Carbohydr.Res.222. 69-82 (1991)
• [文献書誌] Kobayashi,Y.: "[(3R)-3-(tetradecanoyloxy)-tetradecanoyl]-D-glucopyranose 4-(hydrogen phosphate)and 2-Deoxy-2-[(3R and 3S)-3-hydroxytetradecan-amido]-3-0-[(3R)-3-(tetradecanoyloxy)tetradecanoyl]-a-D-glucopyranosyl fluoride 4-(dihydrogene phosphate):Fluorosugar Analogues of GLA-60" Carbohydr.Res.222. 83-97 (1991)
• [文献書誌] Hanada,K.: "Sphingolipids are Essential for the Growth of Chinese Hamster Hamster Ovary Cells: Restoration of the Growth of a Mutant Defective in Sphingoid Base Biosynthesis by Exogenous Sphingolipids." Submitted.
• [文献書誌] 大賀 洋子: "動物培養細胞より分離したイノシト-ル輸送欠損変異株を用いたイノシト-ル輸送機構の解析" 日本膜学会第13年会、東京. (1991)
• [文献書誌] Nishijima,M.: "Genetic and molecular approaches to phosphatidylserine biosynthesis in coltured mammalian cells" Gordon Research Conferences,New Hampshire,U.S.A.(1991)
• [文献書誌] Iwaki,M.: "Cytotoxicity of aflatoxin B1 and its binding proteins in chicken embryo primary cultured hepatocytes" Gordon Research Conferences,New Hampshire,U.S.A.(1991)
• [文献書誌] 久下(原) 小百合: "マクロファ-ジ系細胞J774.1細胞のLPS受容体の精製と性質" 第33回脂質生化学会、京都. (1991)
• [文献書誌] 花田 賢太郎: "CHO細胞膜におけるスフィンゴミエリン合成酵素の機能的再構成" 第33回日本脂質生化学研究会研究集会、京都. (1991)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "ヒトKB細胞およびEGFー毒素耐性変異株におけるグルコ-ス取り込み能のEGFによる調節" 日本癌学会第50回総会,東京. (1991)
• [文献書誌] 横尾 信夫: "ATPの抗癌剤に対する作用増強について" 第50回日本癌学会、東京. (1991)
• [文献書誌] 久下 理: "CHO細胞リン脂質・セリン交換酵素IのcDNAの単離と解析" 第64回日本生化学会大会、東京. (1991)
• [文献書誌] 田中 康仁: "各種脂肪酸修飾したマクロファ-ジ系細胞株J774.1における貪食能の変動について" 第64回日本生化学会大会、東京. (1991)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "ザイモサン刺激したマクロファ-ジ細胞株からのアラキドン酸遊離調節機構におけるグルコ-ス等の役割" 日本生化学会第64回大会、東京. (1991)
• [文献書誌] 北川 隆之: "増殖因子による糖輸送・輸送体遺伝子発現の調節・TGFβの促進作用" 第64回日本生化学会大会、東京. (1991)
• [文献書誌] 益見 厚子: "TGFβ1によるSwiss3T3細胞の糖輸送活性及び糖輸送体タンパク質合成の促進" 第64回日本生化学会大会、東京. (1991)
• [文献書誌] 花田 賢太郎: "スフィンゴ脂質はCHO細胞の生育に必須である" 第64回日本生化学会大会、東京. (1991)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "マクロファ-ジ系細胞株J774.1由来のLPS耐性変異株、LPS1916におけるLPSによるO_2ー産生誘導の欠損とIFNγによる回復" 第13回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム、東京. (1991)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "マクロファ-ジ系細胞株J774.1由来のLPS耐性変異株LPS1916における02ー産生欠損とIFNーγによる回復" 第66回日本細菌学会関東支部総会、薬師寺、栃木. (1991)
• [文献書誌] 益見 厚子: "TGFβ1によるSwiss3T3細胞の糖輸送活性および糖輸送体タンパク質合成の促進" 第13回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム、東京. (1991)
• [文献書誌] 西島 正弘: "リン脂質・塩基交換反応" 新生化学実験講座(4)脂質IIリン脂質(東京化学同人). 349 (1991)
• [文献書誌] 西島 正弘: "遺伝生化学アプロ-チー動物細胞" 新生化学実験講座(4)脂質IIリン脂質(東京化学同人). 475 (1991)
• [文献書誌] 西島 正弘: "レプリカ法" 新生化学実験講座(18)細胞培養技術(東京化学同人). 279-284 (1991)
• [文献書誌] 西島 正弘: "動物細胞におけるホスファチジルセリンとホスフアチジルエタノ-ルアミンの代謝と意義ー遺伝生化学的解析ー" 蛋白質・核酸・酵素. 36. 554-562 (1991)
• [文献書誌] 久下 理: "セルロ-ス濾紙あるいはポリエステル布を用いた基質接着性細胞のレプリカ法" 蛋白質・核酸・酵素(別冊)分子細胞遺伝学実験法. 36. 2106-2109 (1991)
• [文献書誌] 久下 理: "cDNAライブラリ-を用いた遺伝子の導入と回収" 蛋白質・核酸・酵素(別冊)分子細胞遺伝学実験法. 36. 2271-2274 (1991)
• [文献書誌] 花田 賢太郎: "膜脂質代謝欠損変異株" 蛋白質・核酸・酵素. 36. 2180-2184 (1991)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "EGF結合性変異株のEGF応答異常" 蛋白質・核酸・酵素 特集「細胞増殖因子の基礎と臨床」. 36. 978-985 (1991)
• [文献書誌] 天野 富美夫: "EGF" 治療学. 25. 1045-1048 (1991)
• [文献書誌] 赤松 穣: "動物細胞におけるリン脂質生合成の遺伝生化学" 日本農芸化学会誌. 66. 45-48 (1992)
• [文献書誌] 天野 富美夫(赤松 穣 編): "中性脂質" 「脂質の分析法」.
• [文献書誌] 天野 富美夫(堀田康雄・大熊勝治編): "受容体研究法" 「細胞生物学実験法」.