細胞内における生体膜融合の分子メカニズムの解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09660137
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 福岡 伸一 京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (20183923)
• キーワード: ホスホリパーゼA2 / リポコルチン / ATP / ATPase / 膜融合

研究概要

(1) 消化酵素分泌がホスフオリパーゼA@@S22@@E2(PLA@@S22@@E2)阻害剤により阻害された。また分秘刺激に伴い膜のリゾホスファチジルエタノールアミンが増加した。以上のことから消化酵素分泌にPLA@@S22@@E2による酵素反応が関与することが明らかになった。
(2) PLA@@S22@@E2阻害因子リボコルチンに類似した新規タンパク質ZAP36(Zymogen granulemembrane Associated Protein of 36kDa)を膵臓チモーゲン顆粒膜上に見出し、その分子クローニングを行った。ZAP36はアネキシンファミリーのメンバーに見られる特徴を有し、アネキシンファミリーの新規メンバーであることが分かった。一次構造上の特徴から、刺激に応答して機能しうる分子であることが示唆された。
(3) ZAP36の生体内での分布をノーザンブロット解析で調べたところ、主に分泌細胞を有する器官に発現していた。分泌過程にZAP36が何らかの関わりを持つことを示唆していると考えられた。
(4) ZAP36はinvitroでATPase活性を示した。ATPase阻害剤に対する挙動から従来のATPaseとは違ったタイプのATPaseであることが示唆された。ATPに対するKm値とVmax値からATPに対する親和性は強く、加水分解速度が遅いことを見出した。ZAP36はATPを結合した状態で存在すること、分泌刺激時にZAP36のATPase活性を増加させる因子が存在することを示唆していると考えられた。
(5) ZAP3はin vitroでチモーゲン顆粒膜上のPLA@@S22@@E2活性を阻害することが明らかになった。
(6) 以上の結果からZAP36の膜融合における機能について、ATP結合型ZAP36がPLA@@S22@@E2活性を阻害し、分泌刺激によりZAP36のATP加水口水分解活性が亢進し、PLA@@S22@@E2を活性化することにより膜融合を引き起こすという仮説を提唱した。

研究成果

• [文献書誌] Yoshiki Ikeda: "Increase in Lysophosphatidyle thanolamine in the Cell Membrane upon the Regulated Exocytosis of Pancreatic Acinar AR42J Cells" Biosic.Biotech.Biochem.61・1. 207-209 (1997)
• [文献書誌] Michiko Wada: "Expression of Bcl-2 and PCNA in Duct Cells After Pancreatic Duct Ligation in Rats" Pancreas. 15・2. 176-182 (1997)
• [文献書誌] S.-I.Fukuoka: "Assignment of pancreatic zymogen granule membrane protein GP2(GP2)to human chromosome band 9q21.11 to q21.2 by in situ hybridization" Cytogenet Cell Genet. 79. 231-232 (1997)
• [文献書誌] S.-I.Fukuoka: "Assignment of the Tamm-Horsfall protein/uromodulin gene(Umod)to mouse chromosome bands 7F1-F2 and rat chromosome bands 1q36 → q37 by in situ hybridization" Cytogenet Cell Genet. 79. 241-242 (1997)
• [文献書誌] Cornelio N.M.Nyaruhucha: "Identification and Expression of the cDNA-encoding Human Mesotrypsin(ogen),an Isoform of Trypsin with Inhibitor Resistance" The Journal of Biological Chemistry. 272・16. 10573-10578 (1997)
• [文献書誌] Shin-Ichi Fukuoka: "Characterization and functional expression of the cDNA encoding human brain quinolinate phosphoribosyltransferase" Biochimica et Biophysica Acta. 1395. 192-201 (1998)