GTP結合蛋白質の内在性モノ(ADP-リボシル)化の生理的役割

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01641538
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 田沼 靖一 帝京大学, 薬学部, 講師 (10142449)
• キーワード: モノ(ADP-リボシル)化反応 / モノ(ADP-リボシル)トランスフェラ-ゼ / GTP結合蛋白質 / 細胞情報伝達系

研究概要

ヒト赤血球、血小板において、アデニレ-トシクラ-ゼ系に介在する抑制性のGTP結合蛋白質(Gi)をモノ(ADP-リボシル)化する酵素、ADP-リボシルトランスフェラ-ゼCとそれを水解する酵素、ADPーリボシルプロテインヒドロラ-ゼCが存在することを見出した。トヒ血小板膜に存在するGiをADP-リボルシトランスフェラ-ゼCによりモノ(ADP-リボシル)化すると、α2-アドレナリン受容体を介するエピネフリンのアデニレ-トシクラ-ゼの抑制シグナルが遮断された。この遮断効果はGiのモノ(ADP-リボシン)化の程度とよく相関した。また、この効果はADP-リボシトランスフェラ-ゼCの阻害剤であるニコチンアミドの添加により阻害された。一方、Giのモノ(ADP-リボ-ス)をADP-リボシルフロテインヒドロラ-ゼCによる水解除去すると、エピネフリンのアデニレ-トシクラ-ゼ抑制活性が回復した。この回復の度合はモノ(ADP-リボ-ス)の除去の程度に比例していた。また、ADP-リボシルプロテインヒドロラ-ゼCの阻害剤であるADP-リボ-スの添加により、エピネフリンの抑制活性の回復は阻害された。以上の結果より、ADP-リボシルトランスフェラ-ゼCとADP-リボシルプロテインヒドロラ-ゼCは、Giを可逆的にモノ(ADP-リボシル)化することによってアデニレ-トシクラ-ゼ抑制系を調節していると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Sei-ichi Tanuma: "Mono(ADP-ribosyl)ation of Gi by eukaryotic cysteine-specific mono(ADP-ribosyl)transferase attenuates inhibition of adenylate cyclase by epinephrine." Biochim.Biophys.Acta. 1010. 246-249 (1989)
• [文献書誌] Sei-ichi Tanuma: "Evidence for a novel metabolic pathway of(ADP-ribose)_n:Pyrophosphorolysis of ADP-ribose in HeLa S3 cell nuclei." Biochem.Biophys.Res.Commun.163. 1047-1055 (1989)
• [文献書誌] Sei-ichi Tanuma: "Lignin inhibits(ADP-ribose)_n glycohydrolase activity." Biochem.Int.19. 1395-1402 (1989)
• [文献書誌] 田沼靖一: "真核細胞におけるモノ(ADP-リボシル)化反応-内在性モノ(ADP-リボシル)化反応による細胞情報受容伝達系の調節" 蛋白質・核酸・酵素. 35. 105-118 (1989)
• [文献書誌] 田沼靖一: "GTP結合蛋白質-モノADP-リボシルトランスフェラ-ゼとシグナルトランスダクション" ビオメディカ. 5. 36-40 (1989)
• [文献書誌] Sei-ichi Tanuma: "Identification in human erythrocytes of mono(ADP-ribosyl)protein hydrolase that cleaves a mono(ADP-ribosyl)Gi linkage." FEBS Lett.(1990)
• [文献書誌] Sei-ichi Tanuma: "Bacterial Protein Toxins:Physiological role of endogenous mon(ADP-ribosyl)ation of G proteins." Gustav Fisher Verlag,Stuttgart,New York., (1990)