神経特異的PKCサブタイプのターゲティング機構の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14770039
• 研究機関: 神戸薬科大学
• 研究代表者: 八木 敬子 神戸薬科大学, 薬学部, 助手 (00309436)
• キーワード: γプロテインキナーゼC / GFP標識 / トランスロケーション

研究概要

プロテインキナーゼC(PKC)は刺激によって細胞膜へ移動しdiacylglycerol(DAG)のよって活性化される。γPKCの持続的な活性化の分子機構をあきらかにする目的で、G蛋白共役型受容体を刺激したときにγPKCの細胞膜への貯留にDAGやphospholipaseA2(PLA2)代謝物がどのように関与する。かを解析し、さらに、γPKCの細胞膜への貯留部位を同定した。2種類のgreen fluorescent protein(GFP)で標識したγPKCおよびC1ドメインおよびそのサブドメインC1A、C1Bの欠損変異γPKCを作成し、γPKCと変異γPKCを同一CHO-K1細胞に発現させ、その細胞内の動態を焦点レーザー顕微鏡で同時Lに観察した。
1)受容体刺激によって急速に細胞質から細胞膜へトランスロケーションしたγPKCは180秒後には細胎質へ再分布するが、PLA2阻害薬で処置した細胞では細胞膜でのγPKCの貯留は著明に短縮された。他方、DAG kinase阻害薬では受容体刺激後のγPKCの細胞膜での貯留には影響しなかった。これはDAGよりアラキドン酸などPLA2代謝物がγPKCの細胞膜での貯留により関与することを示唆している。
2)γPKCおよびC1ドメインおよびそのサブドメインC1A、C1Bの欠損変異γPKCは受容体刺激によって同じように細胞質から細胞膜へトランスロケーションしたが、PLA2阻害薬によってC1ドメイン欠損変異γPKCの細胞膜での貯留はγPKCと較べて著名に短縮された。これはC1ドメインがγPKCの細胞膜での貯留に関与する部位であることを示唆している。
これらの結果から受容体刺激後にはPLA2活性化によりアラキドン酸など代謝物が生じC1ドメインを介してγPKCの細胞膜での貯留を延長させることはγPKCの持続的活性化の分子機構のひとつであることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] T.Iori, M.Yamamori, K.Yagi, M Hirai, Y.Zhan, S.Kim, H.Iwao: "Dominant Negative c-Jun inhibits platelet-drived growth factor-directed migration by vascular smooth muscle cells"J. Pharmacol Sci.. 91. 87-94 (2003)
• [文献書誌] S.Tanimukai, H.Hasegawa, M.Nakai, K.Yagi, M.Hirai, N.Saito, T.Taniguchi, A.Terashima, M.Yasuda, T.Kawamata, C.Tanaka: "Nanomolar amyloid beta protein activates a specific PKC isoform mediating phosphorylation of MARCKS in Neuro2A cells"Neuroreport. 13(4). 549-553 (2002)