カルシウム依存性ホスホリパーゼA_2と相互作用する細胞因子の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10212208
• 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: 有田 斉 塩野義製薬(株), 創薬第二研究所, 所長 ; 村上 誠 昭和大学, 薬学部, 助教授 (60276607)
• キーワード: ホスホリパーゼA_2 / シクロオキシゲナーゼ / プロスタグランジン / アラキドン酸 / リン脂質 / ピメンチン / ヘパラン硫酸プロテオグリカン

研究概要

哺乳動物細胞には、通常mMレベルのCa^<2+>を活性発現に必要とする数種の分泌性PLA_2(sPLA_2)と、μMレベルのCa^<2+>で活性化する細胞質PLA_2(cPLA_2)が存在する。我々は、これらCa^<2+>依存性PLA_2のうち、特定の分子種のみが効率良くプロスタグランジン(P0)産生系と連関することを明らかとし、その効率を規定するPLA_2相G互作用因子の探索を行い、以下の結果を得た。
1) cPLA_2と相互作用する因子:ビメンチン
cPLA_2が細胞活性化に伴う細胞質Ca^<2+>の一過的上昇に伴って核周辺膜に移行する機構を明らかにするため、cPLA_2結台蛋白を探索した。その結果、cPLA_2は分子内のC2ドメインを介してCa^<2+>依存的に中間径フィラメント構成蛋白であるビメンチンに結合することを明らかにした。
1) sPLA_2と相互作用する因子:グリピカン
現在までに同定されている5種のsPLA_2分子種のうち、特定のsPLA_2(IIA,V型)のみが効率良くPG産生系と連関することを見い出し、これら分子種と相互作用する因子を探索した。その結果、sPLA_2-IIAは細胞表層のGPIアンカー型ヘパラン硫酸プロテオグリカンであるグリピカンに結合し、カベオラに集積した後、核周辺膜に局在性を変化させることが明かとなった。
以上の結果より、PG産生と機能連関するPLA_2分子種はいずれも細胞活性化に伴ってCOXの局在する核周辺膜に移行し、その場でPG産生複合体を形成して効率的にPG産生を制御しているものと予想している。

研究成果

• [文献書誌] Murakami,M.et al.: "Functional coupling between various phospholipase A_2s and cyclooxygenases in immediate and delayed prostanoid biosynthetic pathways." J.Biol.Chem.274. 3103-3115 (1999)
• [文献書誌] Tada,K.et al.: "Induction of COX-2 by sPLA_2s in NGF-stimulated rat serosal mast cells is facilitated by interaction with fibroblasts and mediated by a mechamism independent of their enzymatic functions." J.Immunol.161. 5008-5015 (1998)
• [文献書誌] Murakami,M.et al.: "The functions of five distinct mammalian PLA_2s in regulating arachidonic acid release:type IIA and type V sPLA_2s are functionally redundant and act in concert with cPLA_2." J.Biol.Chem.273. 14411-14423 (1998)
• [文献書誌] Atsumi,G.et al.: "Fas-induced arachidonic acid release is mediated by Ca^<2+>-independent phospholipase A_2 but not cytosolic phospholipase A_2,which undergoes proteolytic inactivation." J.Biol.Chem.273. 13870-13877 (1998)
• [文献書誌] Kuwata,H.et al.: "cPLA_2 is required for cytokine-induced expression of type IIA sPLA_2 that mediates optimal COX-2-dependent delayed PGE_2 generation in rat 3Y1 fibroblasts." J.Biol.Chem.273. 1733-1740 (1998)
• [文献書誌] Naraba,H.et al.: "Segregated coupling of phospholipases A_2, cyclooxygenases, and terminal prostanoid synthases in different phases of prostanoid biosynthesis in rat peritoneal macrophages." J.Immunol.160. 2974-2982 (1998)