ヒトの好中球の顆粒分泌におけるGTP結合タンパク質の解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07807101
• 研究機関: 高知医科大学
• 研究代表者: 小林 俊博 高知医科大学, 医学部, 助手 (40153621)
• 研究分担者: 岡田 暉彦 高知医科大学, 医学部, 助教授 (00025628) ; 瀬口 春道 高知医科大学, 医学部, 教授 (90030866)
• キーワード: 好中球 / シグナルトランスダクション / GTP結合タンパク質 / NADPHオキシダーゼ / アルカリ性ホスファターゼ

研究概要

ヒトの好中球には4種類の細胞内顆粒が存在する。これらのうち分泌顆粒と呼ばれるものは細胞刺激に対して素早く応答し、機能は不明であるがアルカリ性ホスファターゼ活性と活性酸素を産生するNADPHオキシダーゼの膜因子を含有していることから、この分泌顆粒の分泌動態に及ぼすGTP結合タンパク質の役割について生化学的に検討した。好中球をフッ化ナトリウムで刺激した場合、刺激後10分で活性酸素の産生が開始された。アルカリ性ホスファターゼ活性は未刺激の細胞では73%の活性が細胞内に検出されるが、フッ化ナトリウム刺激により、その90%が細胞外に分泌された。この結果は分泌顆粒の放出にGTP結合タンパク質が関与することを示唆している。次に、高電圧処理により形質膜に小孔を形成して低分子量の物質を透過できるようにした好中球を使用してGTP結合タンパク質を活性化するGTPγSを投与した場合の分泌顆粒の動態を検討した。高電圧処理細胞ではGTPγS投与によりNADPHオキシダーゼの活性化が認められる。また、90%のアルカリ性ホスファターゼ活性の細胞外分泌が観察された。この細胞外分泌は、ヘテロトリメリックGTP結合タンパク質の阻害剤である百日咳毒素あるいはモノメリックGTP結合タンパク質の阻害剤であるボツリヌス毒素により阻害された。この分泌顆粒は小管状構造をしており、GTPγS投与によりこれらは互いに癒合し、長管状構造を形成しつつ、細胞膜と最終的に癒合することが細胞化学的検討により明らかになった。以上の結果より、ヒトの好中球における分泌顆粒の動態には複数のGTP結合タンパク質が関与することが示唆される。

研究成果

• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Effect of GTPγS on the movement of alkaline phosphatase containing granules in human neutrophils" Acta Anatomica Nipponica. 70. S143 (1995)
• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Localization of NADPH oxidase activity in human neutrophils" J.Electron Microscopy. 44. 231 (1995)
• [文献書誌] Jiang X.D.: "Site of superoxide production in stimulated rat neutrophils" Histochemistry and Cytochemistry 1996 Proceeding of the Xth international congress. 658-659 (1996)
• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Different stimuli alter dynamics of intracellular movement of secreaory granules in human neutrophils" Histochemistry and Cytochemistry 1996 Proceeding of the Xth international congress. 664-665 (1996)
• [文献書誌] Jinag X.D.: "Ultracytochemical localization of alkaline phosphatase activity in neutrophils of the rat lungfollowing injection of lipopolysaccaride" Acta Anatomica Nipponica. 71. 183-184 (1996)
• [文献書誌] Kobayashi,T.: "Intracellular of ecto-ATPase activity in upon stimulation with phorbol ester or formal peptide in human neutrophils" Histochemistry and Cell Biology. (in press). (1997)
• [文献書誌] 瀬口春道: "解剖学者が語る人体の世界" 風人社, 141 (1996)