アポトーシス誘導の膜脂質情報変換とその分子機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457036
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 野澤 義則 岐阜大学, 医学部, 教授 (10021362)
• 研究分担者: 坂野 喜子 岐阜大学, 医学部, 助手 (50116852) ; 中島 茂 岐阜大学, 医学部, 講師 (60188935)
• キーワード: 情報変換系 / C2セラミド / アポトーシス / ホスホリパーゼ

研究概要

TNF(腫瘍壊死因子)によるアポトーシス誘発に各種膜脂質情報変換酵素(PLA2,PI-PLC,PC-PLC,PLD,SMアーゼ)が関与しているとされているが、PLA_2,PI-PLC(イノシトールリン脂質特異性PLC)を除いて、他の酵素の活性調節機構はほとんど明らかにされていない。なかでも、アポトーシスで重要視されているSMアーゼに関してはごく限られた知見しかない。そこで、本年度はアポトーシスを引き起こすことが知られているセラミド(新規セカンドメッセンジャー)の下流シグナルについてPLDのmRNAレベルとICE,BCL-2などのアポトーシス誘導因子との関係についてグリア細胞C6や褐色細胞腫PC12細胞を用いて詳しく検討した。
C6細胞を膜透過性C2セラミド(合成品)で処理すると、6から12までの時間経過で核DNAの断片化を生じアポトーシスが誘導されることがわかった。この誘導過程でADPリボシル化因子(ARF)依存型PLD活性は徐々に減少し、12時間後では10%以下であった。ARF依存性PLDのヒト遺伝子(hPLD1)がクロニングされたが、これに二つのスプライシングバリアント(PLD1a,1b)があり、さらにII型PLDの遺伝子が明らかにされた。これらPLDのmRNAの変動を調べたところ、hPLD1a,1bのmRNAは著しく減少するが、II型PLDは逆に増加した。PC12細胞では同様にセラミドによる形態変化と核DNAの断片化が見られ、アポトーシスが誘導された。セラミド処理後12時間で一過性にICE-様プロテアーゼCPP32の活性が増加した。また、BCL-2を過剰発現させたPC12細胞ではセラミドによるアポトーシス誘導が見られず、セラミドによるアポトーシスとICE関連因子によるアポトーシスの関連性が明らかにされた。以上の結果は、C2セラミドの下流シグナルにPLD活性化によるシグナル連携が関与していることを示唆するものであり、今後BCL-2との関連性についてさらに検討する。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura,Y.: "C2-ceramide inhibits IgG-mediated phospholipase D but not C activation in rat basophilic leukemia (RBL-2H3) cells" J.Immunol.156. 256-262 (1996)
• [文献書誌] Ohguchi,K.: "Regulation of membrane-bound phospholipase D by protein kinase C in HL-60 cells : Synergistic action of small GTP-binding protein RhoA" J.Biol.Chem.271. 4366-4373 (1996)
• [文献書誌] Banno,Y.: "Differential translocation of phospholipase C isozymes to integrin-mediated cytoskeletal complexes in thrombin-stimulated human platelets" J.Biol.Chem.271. 14989-14994 (1996)
• [文献書誌] Yoshimura,S.: "Differential mRNA expression of PLD isozymes during cAMP-induced differentiation in C6 glioma cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.225. 494-499 (1996)
• [文献書誌] Ojio,K.: "Effect of Clostridium difficile toxin B on IgE receptor-mediated signal transduction in rat basopholic leukemia cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.224. 591-596 (1996)
• [文献書誌] Adachi,T.: "Mitogen-activated protein kinase activation in hepatocyte growth factor-stimulated rat hepatocytes" Hepatology. 23. 1244-1253 (1996)
• [文献書誌] Nakashima,S.: "Handbook of Experimental Pharmacology, "Platelets and their factors"" Platelet phospholipase C,D (Bruchhausen,V.and Walter,U.,eds.)Springer-Verlag,Berli, 15 (1996)
• [文献書誌] Nakashima,S.: "Advances in Molecular and Cell Biology Series,Vol.17,The Platelet" Role of signal-transducing phospholipase A2,C and D in platelet activation. JAI Press Inc.Greenwich, 21 (1996)