神経細胞の分化調節におけるリン脂質代謝の役割

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08270212
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 櫨木 修 東京大学, 薬学部, 助教授 (80142751)
• 研究分担者: 星野 真一 東京大学, 薬学部, 助手 (40219168) ; 堅田 利明 東京大学, 薬学部, 教授 (10088859)
• キーワード: イノシトールリン脂質3キナーゼ / ワ-トマニン / チロシンリン酸化 / G蛋白質 / PC12細胞 / シグナル伝達

研究概要

イノシトールリン脂質(PI)のD-3位水酸基をリン酸化するPI3-キナーゼ(PI3-K)は、その調節サブユニットに存在するSrc homology2領域を介して、増殖・分化因子受容体あるいは非受容体型キナーゼによってチロシンリン酸化された基質蛋白質と結合する。先に我々は、真菌代謝産物のワ-トマニンがPI3-Kを特異的に阻害すること、また走化性因子などのG蛋白質連関型受容体の刺激を介した速い細胞応答にもPI3-Kが関与することを見い出した。本研究では、NGFによるPC12細胞の分化におけるPI3-Kの関与に加えて、チロシンキナーゼ型とG蛋白質連関(7回膜貫通)型という異なるタイプの受容体刺激によって活性化されるPI3-Kについて検討し、以下の知見を得た。
1.PC12細胞において、NGFやスフィンゴミエリナーゼはPI3-Kを活性化し、突起進展を促進したが、両者の作用はともにワ-トマイニンと別のPI3-K阻害薬であるLY294002によって抑制された。2.インスリンと走化性因子の両者で無傷好中球を刺激した際には、相乗的なPI3-Kの活性化が観察され、2種の異なる受容体刺激の制御を受けるPI3-Kが生理的にも機能していることが示された。3.CHO細胞においても観察され得る上記の増強作用は、アクチン線維の再形成による膜ラッフリングの増大を伴った。4.ラット肝臓より種々のタイプのPI3-Kを精製して検討を加えた結果、チロシンリン酸化ペプチドとGβγによって相乗的に活性化される特性をもつPI3-Kは、βタイプを触媒サブユニットにもつファミリーであることが明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] Hiroshi Kurosu,et al.: "Radiolabeling of catalytic subunits of PI3-kinases with 17β-hydroxy-16α-[^<125>I]iodowortmannin:Identification of the Gβγ-sensitive isoform as a complex composed of 46-kDa and 100-kDa subunits." Biochem.Biophys.Res.Commun.216. 655-661 (1995)
• [文献書誌] Takehibo Sasaki,et al.: "Focal adhesion kinase(p125^<FAK>)and paxillin are substrates for sphingomyelinase-induced tyrosine phosphorylation in Swiss 3T3 fibroblasts." Biochem.J.315. 1035-1040 (1996)
• [文献書誌] Tsuyoshi Matsuo,et al.: "Specific association of phosphatidylinositol 3-kinase with the protooncogene product Cbl in Fcγreceptor signaling." FEBS Lett.382. 11-14 (1996)
• [文献書誌] Tsuyoshi Matsuo,et al.: "Activation of phosphatidylinositol 3-kinase by concanavalin A through dual signaling pathways,G protein-coupled and phosphotyrosine-related,and an essential role of the G protein-coupled signals for the lectin-induced respiratory burst in human monocytic THP-1 cells." Biochem.J.315. 505-512 (1996)
• [文献書誌] Tsuyoshi Matsuo,et al.: "Association of phosphatidylinositol 3-kinase with the proto-oncogene product Cbl upon CD38 ligation by a specific monoclonal antibody in THP-1 cells." FEBS Lett.397. 113-116 (1996)
• [文献書誌] Taroh Okada,et al.: "Synergistic activation of PtdIns 3-kinase by tyrosine-phosphoorylated peptide and βγ-subunits of GTP-binding proteins." Biochem.J.317. 475-480 (1996)
• [文献書誌] 櫨木 修,他: "脳における情報伝達(芳賀達也、三品昌美、植村慶一、宮本英七編)" 共立出版, 412 (1997)
• [文献書誌] 櫨木 修,他: "GTP結合蛋白質(高井義美、堅田利明、成宮 周 編)" 羊土社, 312 (1996)