細胞膜燐脂質代謝とプロテインキナーゼCによる細胞内情報伝達網の解析

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05404021
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 西塚 泰美 神戸大学, 医学部, 教授 (10025546)
• 研究分担者: 荻田 浩司 神戸大学, 医学部, 助手 (60204103) ; 朝岡 良則 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助教授 (20222565) ; 中村 俊一 神戸大学, 医学部, 助教授 (40155833) ; 吉川 潮 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (40150354)
• キーワード: 細胞内情報伝達 / プロテインキナーゼC / ホスホリパーゼA2 / ホスホリパーゼD / ジグリセリド

研究概要

イノシトールリン脂質のみならず受容体刺激に連動した種々の細胞膜リン脂質の加水分解反応がプロテインキナーゼC(PKC)活性化と共役することが明かになりつつある。この受容体刺激に連動した細胞膜リン脂質の加水分解反応の調節機構を検討することは、PKCの活性化の仕組みを理解する上で極めて重要である。そこで、私共は、細胞膜リン脂質のうちのホスファチジルコリン(PC)に注目し、このリン脂質のホスホリパーゼA2(PLA2)とホスホリパーゼD(PLD)による加水分解反応のPKC活性化に果たす役割について検討した。permeabilized cellを用いた解析により、PLA2の活性調節にチロジンのリン酸化反応、PKCによるセリン・トレオニンのリン酸化反応が関与していることが示唆された。この際、GTP-γSの作用もうけるため、G-蛋白質と共役した受容体からの調節の可能性も示唆される。また、Ca^<2+>は活性調節には影響を与えなかった。
次にホスホリパーゼD(PLD)もまた、単一のシグナル、ことに増殖因子の刺激によって活性を発揮し、PCよりDAGを供給する。PLDを動物組織より抽出解析したところ、この酵素は、PLA2と異なりGTP-γSを必須として要求し、このほかに、PKCおよび、チロジンキナーゼによるリン酸化反応がいずれもこの酵素の活性調節に関与していることを示唆する結果を得た。PLDは細胞膜、ないし細胞骨格に強く結合していて、このほかに細胞質の可溶性因子が必要である。したがってPLDは、細胞内情報伝達網の中に組み込まれていると想像される。以上のように、細胞膜に与えられた単一のシグナルは、細胞膜の種々のリン脂質の分解カスケードをひきおこし、その代謝生成物のいずれもが、PKCを介する情報伝達網に関与している可能性が生まれてきた。

研究成果

• [文献書誌] Nkamura,S.: "Lipid mediators and protein kinase Cactivation for intracellular signaling network." J.Biochem.115. 1029-1034 (1994)
• [文献書誌] Tsujishita,Y.: "Regulation of phospholipase A2 in human leukemia cell lines:Its implication for intracellular signaling." Proceedings of National Academy of Sciences USA. 91. 6274-6278 (1994)
• [文献書誌] Nishizuka,Y.: "Protein kinase C and lipid signaling for sustained cellular responses" FASEB J.(in press).
• [文献書誌] Nakamura,S.: "Lipid second messenger and protein kinase C for intracellular signalling." Pharmacological Sciences. (in press.).
• [文献書誌] Asaoka,Y.: "Handbook of lipid research" Prenum press(Bell,R.M.,Prescott,S.M.and Exton,J.H.eds)(in press.),
• [文献書誌] Nakamura,S.: "Protein kinase C and lipid signaling for cellular regulation." Nato/FEBS Symposium Series(Parker,L.ed.)(in press.),