カルシウム依存性ホスホリパーゼA_2(PLA_2) と相互作用する細胞因子の研究

1999 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 塩野義製薬株式会社, 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 / ビメンチン / 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(sPLA_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(PG)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の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結合蛋白を探索した。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のHead domain に結合することを明らかにした。ビメンチンのHead domain を細胞に過剰発現すると、cPLA_2依存的なアラキドン酸遊離はdominant-negative 的に抑制された。このことから、ビメンチンが核膜周縁のcPLA_2アダプターとして機能していることが強く示唆された。
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8種のsPLA_2分子種のうち、ヘパリン結合性のsPLA_2(IIA, IID, V型)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、炎症刺激に伴って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を明らかにした。この局在性の変化がこれらsPLA_2による刺激依存的なPG産生を亢進に寄与するものと予想している。一方、ヘパリン非結合性のX型sPLA_2は細胞外から形質膜表面のホスファチジルコリンを効率よく加水分解することによりアラキドン酸代謝を亢進した。

研究成果

• [文献書誌] Nakatani, Y. et al.: "Identification of a cellular protein that functionally interacts with the C2 domain of cytosolic phospholipase A_2α"J. Biol. Chem.. 275. 1161-1168 (2000)
• [文献書誌] Murakami, M. et al.: "Different functional aspects of the group II subfamily (type IIA and V) and type X sPLA_2s in regulating arachidonic acid release and PG generation"J. Biol. Chem.. 274. 31435-31444 (1999)
• [文献書誌] Murakami, M. et al.: "Functional association of type IIA sPLA_2 with the GPI-Anchored heparan sulfate proteoglycan in the COX-2-mediated delayed PG biosynthetic pathway"J. Biol. Chem.. 274. 29927-29936 (1999)
• [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] Kambe, T. et al.: "Polyunsaturated fatty acids potentiate IL-1-stimulated arachidonic acid release by cells overexpressing type IIA sPLA_2"FEBS Lett.. 453. 81-84 (1999)
• [文献書誌] Sawada, H. et al.: "Regulation of type V phospholipase A_2 expression and function by proinflammatory stimuli"Eur. J. Biochem.. 263. 826-835 (1999)