G蛋白質の各種βγサブユニツトの局在と機能的差異

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06680639
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 浅野 富子 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 生化学部, 室長 (70100154)
• 研究分担者: 森下 理香 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 研究助手
• キーワード: G蛋白質 / γサブユニツト / 組織分布 / プロテインキナーゼC / リン酸化

研究概要

G蛋白質はα、β、γの3つのサブユニツトから成り、βとγは生理的条件下では常に結合して存在している。β、γとも数種類の分子種が存在し、いろいろな組み合わせで複合体を形成している。これまでの研究結果や両分子種間の相同性よりβγの機能的な差はγによって決定されていると考えられる。本研究はG蛋白質γサブユニツトの分子多様性の生理的意義を明らかにするを目的にし、本年度は下記のような結果を得た。
各種γサブユニツトのN末端またはC末端のアミノ酸配列に一致する合成ペプチドをそれぞれヘモシアニンに結合させ、これでウサギを免疫して抗体を作製した。これを用いて各種γサブユニツトの組織分布を調べた。脳にはγ^2、γ^3、γ^5、γ^7がみられ、特にγ^2、γ^3は高濃度存在していた。一方、脳以外ではどの組織においてもγ^<S1>が主要なγであり、γ^2、γ^7も濃度は低いがいくつかの組織に存在していたが。γ^5はすべての組織に存在したがγ^3は脳特異的であった。このように神経組織と非神経組織ではかなり異なる分布が見られた。
プロテインキナーゼCによってリン酸化されるγを検討したところ、γ^<S1>のみが特異的にリン酸化されることが明らかになった。リン酸化されるアミノ酸はセリンであった。βγがαサブユニツトと3量体を形成しているとγ^<S1>のリン酸化が起こりにくいので、活性化された遊離型βγがよくリン酸化されると考えられる。リン酸化によるβγの機能的変化を調べたが、αサブユニツトとの親和性、カルモデュリン依存性アデニル酸シクラーゼの阻害、ホスホリパーゼCの阻害などにはリン酸化による変化がみられなかった。

研究成果

• [文献書誌] Rika Morishita: "A brain-specific γ subunit of G protein freed from the corresponding β subunit under non-denaturing conditions" FEBS Letters. 337. 23-26 (1994)
• [文献書誌] Yoshiko Banno: "Proteolytic modification of membrane-associated phospholipase C-β by μ-calpain enhances its activation by G-protein βγ subunits in human platelets." FEBS Letters. 340. 185-188 (1994)
• [文献書誌] Yukio Ishiguro: "The α subunit of GTP-binding protein Go in neuroblastoma:Correlation with advanced disease stage." Cancer Research. 54. 2334-2336 (1994)
• [文献書誌] Atsushi Irie: "The C-terminus of the prostagrandin-E-receptor EP^3 subtype is essential for activation of GTP-binding protein." European Journal of Biochemistry. 224. 161-166 (1994)
• [文献書誌] Takahiko Matsuda: "Charaterization of interactions between transducin α/βγ-subunits and lipid membranes." Journal of Biological Chemistry. 269. 30358-30363 (1994)
• [文献書誌] Tomiko Asano: "The G-protein Go in mammalian cardiac muscle:Localization and coupling to A1 adenosine receptors." Journal of Biochemistry. 117. 183-189 (1995)