肥満細胞と好中球をモデル系としたアラキドン酸カスケード開始反応の統一的理解

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557160
• 応募区分: 試験
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 工藤 一郎 昭和大学, 薬学部, 教授 (30134612)
• 研究分担者: 北口 暢哉 旭化成工業株式会社, ライフサイエンス基礎研究所創薬科学研究室, 室長(研究員) ; 大石 幸子 北里大学, 薬学部, 教授 (70050416)
• キーワード: ホスホリバーゼA_2 / シクロオキシゲナーゼ / 肥満細胞 / 好中球 / プロスタノイド / 即時相 / 遅発相 / サイトカイン

研究概要

肥満細胞、好中球に加えて、線維芽細胞、卵巣細胞、骨芽細胞、マクロファージを用いた系で以下の結果を得た。
肥満細胞:肥満細胞を特定のサイトカインで刺激した際に起こる遅発型PGD_2産生には、誘導型のsPLA_2とCOX-2の機能連関が必須であった。更にラット腹腔由来肥満細胞を用いた系により、sPLA_2がサイトカイン刺激に応じたCOX-2の発現誘導を増強する場合があることを明らかにした。
好中球:cPLA_2のfMLP依存的な即時的活性化に対するG-CSFの効果を調べたが、有意な変化は認められなかった。
線維芽細胞:Ca^<2+>イオノフォア依存的即時応答では常在性のcPLA_2とCOX-1が、IL-1/TNF依存的な遅発型応答では誘導型のsPLA_2とCOX-2がそれぞれ機能分担してPGE_2産生に至ることを明らかにした。
卵巣細胞:マウス培養肥満細胞よりクローニングしたsPLA_2をCHO細胞に遺伝子導入してその機能を再構築するとともに、sPLA_2に各種変異を導入し、機能発現に必要とされる分子内ドメインの同定を試みた。その結果、sPLA_2が確かにCOX-2と機能連関して遅発型PG産生に寄与すること、C末端近傍領域に機能発現に必須な細胞膜結合ドメインが存在することを明らかにした。
骨芽細胞:sPLA_2欠損マウス由来骨芽細胞株を用いた解析により、cPLA_2もCOX-2依存的な遅発型PGE_2産生を始動できること、更にこの細胞にsPLA_2を強制発現させると遅発型PGE_2産生が更に増強されることを見出した。
マクロファージ:即時応答ではcPLA_2とCOX-1からTXA_2が、遅発応答ではsPLA_2とcPLA_2が協調的にCOX-2と共役してPGE_2が、また、COX-2が予め誘導されている細胞の即時応答ではcPLA_2とCOX-2からPGE_2が産生されることを見出し、各相によって産生されるPG類が異なること、更にその機構の一部はCOX-2の下流に位置するPGE_2合成酵素の誘導による可能性があることを世界に先駆けて指摘した。

研究成果

• [文献書誌] Murakami,M.: "Type II secetory phsopholipase A_2 associated with cell surfaces via C-terminal heparin-binding lysine residues augments stimulus-initiated delayed prostaglandin generation." J.Biol.Chem.271. 30041-30051 (1996)
• [文献書誌] Ashraf,M.M.D.: "Type II phospholipase A_2 is linked to cyclooxygenase-2-mediated delayed prostaglandin D_2 generation by cultured mouse mast cells following Fc RI and cytokine-dependent activation." Biochem.Biophys.Res.Commun.229. 726-732 (1996)
• [文献書誌] Ashraf,M.M.D.: "Crosslinking of Fc_ε RI induced expression of cyclooxygenase-2 and attendant delayed prostaglandin generation requiring interleukin-10 and interleukin-β in mouse cultured mast cells." Biochem.J.320. 965-973 (1996)
• [文献書誌] Matsuzawa,A.: "Release of secretory phospholipase A_2 from rat neuronal cells and its possible function in the requlation of catecholamine scretion." Biochem.J.318. 701-710 (1996)
• [文献書誌] Fujita,K.: "Phospholipase D is involved in cytosolic phospholipase A_2-dependent delective release of arachidonic acid by fMLP-stimulated rat neutrophils." FEBS Lett.395. 293-298 (1996)
• [文献書誌] Matsumoto,H.: "Concordant induction of prostaglandin E_2 synthase with cyclooxygenase-2 leads to preferred production of prostaglandin E_2 to thromboxane and prostaglandin D_2 in lipopolysaccharide-stimulated rat peritoneal macrophages." Biochem.Biophys.Res.Commun.230. 110-114 (1997)