G蛋白質によるPLC活性化機構の解析

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06264217
• 研究機関: (財)東京都老人総合研究所
• 研究代表者: 本間 好 (財)東京都老人総合研究所, 生体情報部門, 研究員 (60192324)
• 研究分担者: 山川 章夫 (財)東京都老人総合研究所, 生体情報部門, 研究員 (30200588)
• キーワード: 細胞内情報伝達 / イノシトールリン脂質 / ホスホリパーゼC / GTP結合蛋白質 / 細胞分化

研究概要

各種受容体刺激に伴いイノシトールリン脂質ホスホリパーゼC(PLC)が活性化され、細胞内セカンドメッセンジャーが産生される。PLC分子種として3種のサブタイプ(PLCβ、PLCγ、PLCδ)が報告されているが、これらPLCの活性化過程にG蛋白質が関与することが知られている。本研究では、ヒト白血病細胞HL-60細胞のレチノン酸による細胞分化を解析モデルとして用い、次のことを明らかにした。i)分化型HL-60の細胞膜画分よりGi2を精製するとPLCβ3が共に精製され、さらにこの標品にGTPγSを添加することによりPLCβ2の活性化が観察できること、ii)ウシ脳より別途精製したGi2βγサブユニットとPLCβ2を用いて試験管内での再構成が可能であること、iii)分化型HL-60より精製したGi2βγはPLCβ2を活性化するが、未分化型細胞より精製したGi2βγはその活性化能が極めて低いこと、iv)分化型HL-60のGi2βγ分子種として主なものはβ1γ2であり、未分化型のβ1γ5と異なること、等である。これらの結果は、βγ分子種の違いによりPLCβ2の活性化能が異なる可能性を示している。
一方これとは別に、PLCδに結合する新規タンパク質p122をクローニングすることに成功した。その機能解析の結果、p122はPLCδを特異的に活性化するばかりか、低分子量Gタンパク質Rhoに対するGAP(GTPase-activating protein)活性を併せ持つことが判明した。この結果は、調節メカニズムや機能が明らかにされていないPLCδ経路にもGタンパク質が関与する可能性を示している。

研究成果

• [文献書誌] Homma,M.K.,et al.: "Enhanced phosphoinositide metabolism in colorectal carcinoma cells derived from familial adenomatous polyposis patients." J.Cell.Biochem.55. 477-485 (1994)
• [文献書誌] Takata,M.,et al.: "Tyrosine kinase Lyn and Syk regulate the B cell-coupled Ca2+mobilization through the distinct pathway." EMBO.J.13. 1341-1349 (1994)
• [文献書誌] Asano,M.et al.: "Purification and characterization of nuclear phospholipase C specific for phosphoinositides." J.Biol.Chem.269. 12360-12366 (1994)
• [文献書誌] Emori,Y.,et al.: "Drosophila phospholipase C-γ expressed predominantly in blastodermal cells duringlater embryonic stages." J.Biol.Chem.269. 19474-19479 (1994)
• [文献書誌] Homma,Y.,et al.: "Evidence for the accumulation of oxdative stress during cellular ageing of human diploid fibroblasts." Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 1063-1069 (1994)
• [文献書誌] Homma,Y.& Emori,Y.: "A dual signal mediator showing RhoGAP and phospholipase C-δ stimulating activities." EMBO J.14. 286-291 (1995)