細胞情報伝達系におけるホスホリパーゼCの多様性と新しい調節機構に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457022
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 大鹿 英世 札幌医科大学, 医学部, 教授 (50045358)
• 研究分担者: 宮本 篤 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (50166196)
• キーワード: 細胞情報伝達 / ホスホリパーゼCアイソエンザイム / G蛋白質介在系 / 二重調節 / ラット大脳皮質 / ゲルゾリン / マウス神経芽細胞腫

研究概要

1)ラット大脳皮質の膜画分を用い、特異的ポリクロナール抗体によるPLCアイソザイムの発現とG蛋白質刺激によるPLC活性化機構を検討した。大脳皮質にはPLC-β_1,PLC-γ_1、PLC-δ_1のアイソザイム発現が認められ、これらの発現の程度はPLC-β_1=PLC-γ_1>PLC-δ_1の順でそれぞれIP_3産生への機能的な役割は異なっているものと考えられた。Gpp[NH]p刺激によるIP_3産生は、100μMにより促進され10nMにより抑制された。このことからG蛋白質サブユニット(αおよびβ)によるPLC活性の二重調節機構の可能性が示唆された。そこでラット心室筋膜やヒト血管内皮細胞における受容体依存性PLC活性の二重調節(促進・抑制)機構を検討した。ラット大脳皮質膜での成績に比べ、ラット心室筋膜やヒト培養血管内皮細胞におけるPLC-β_1蛋白質発現やbasa1 1 P_3量は微量のため、PLC情報伝達系における二重調節(促進・抑制)機構の理解は達成されなかった。
2)細胞増殖・癌化における細胞内情報伝達系の一つであるイノシトールリン脂質代謝系の中で中心的役割を果たしているホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP_2)がいくつかのアクチン調節蛋白質と結合し、PLC活性化機構を調節している可能性が注目されている。そこで我々はアクチン調節蛋白質ゲルゾリンによるPLC調節機構に着目し、マウス神経芽細胞腫TBJ細胞を用い検討した。TBH細胞には、リポフェクチン法によってゲルゾリンサブユニットのcDNAあるいはネオマイシン耐性遺伝子(コントロール)をトランスフェクトした。Basal I P_3量は、ゲルゾリンの強制発現細胞において高値を示した。ゲルゾリンを強制発現させた細胞では、ゲルゾリンの強発現に加えてPLC-β_1,PLC-γ_1,PLC-δ_1のアイソザイム発現が認められ、これらの発現程度はPLC-δ_1>PLC-γ_1>PLC-β_1の順でIP_3産生への機能的な役割は異なっているものと考えられた。EGF(上皮増殖因子)受容体刺激によるIP_3産生は、コントロール細胞と比較し、ゲルゾリン強制発現細胞では2倍に増大した。このことから、神経系細胞に局在するアクチン調節蛋白質ゲルゾリンは、PIP_2-PLC調節機構において重要な機能的役割を有している可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] N.Nakahata: "Gq/11 communicates with thromboxane A2 receptors in human astrocytoma cells,rabbit astrocytes and human platelets." Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.87. 243-251 (1995)
• [文献書誌] N.Kanaya: "Effects of 2-deoxyglucose,a metabolic inhibitor,on spontaneous contraction and adrenoceptor responsiveness in gultured rat ventricular myocytes." Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.89. 101-110 (1995)
• [文献書誌] 澤井 仁郎: "本態性高血圧患者の昇圧機構に関わる血小板交感神経X_2-受容体の意義" 日本内分泌学会雑誌. 71. 1075-1088 (1995)
• [文献書誌] N.Kanaya: "Role of L-type calcium channels on halothane-induced myocardial depression in cultured rat ventricular myocytes." Res.Commun,Mol.Pathol.Pharmacol.91. 85-96 (1996)
• [文献書誌] Z.Ma: "Role of beta-adrenoceptor signal transduction in the pathogenesis of cirrhotic cardiomyopathy in rats." Gascroenterology. 110. 1191-1198 (1996)
• [文献書誌] 宮本 篤: "ラット大脳皮質におけるホスホリパーゼCの多様性と調節機構" 神経化学. 35. 630-631 (1996)
• [文献書誌] 宮本 篤: "C57BL/6J老化モデルマウスの学習・記憶障害に対するニューロステロイドの作用" 日本薬理学雑誌. 108. 139P-142P (1996)
• [文献書誌] A.Miyamoto: "Dual regulation of phospholipase C activity by G proteins in rat cerebral cortex." Acta Histochemica et Cytochemica. 29. 894-895 (1996)
• [文献書誌] A.Miyamoto: "Changes in transmembrane signaling mechanisms during aging Cellular and molecular aspects." Molecular Basis of Aging (Ed.Macieira-Coelho,A.) CRC Press, 14 (1995)
• [文献書誌] A.Miyamoto: "Cellular and molecular mechanisms of cardiovascular aging : Molecular pharmacological implications." Annals of the New York Academy of Sciences (N.Y.Academy of Scienc., 11 (1996)
• [文献書誌] 宮本 篤: "抗痴呆薬研究の最前線-遺伝子レベルから丸ごと動物まで-" J.R.Prous, 4 (1997)
• [文献書誌] 宮本 篤: "長寿科学エンサイクロペディア(百科事典)" (財)長寿科学振興財団, 4 (1997)