ホスホリパーゼA_2活性に対するセラミドの制御機構に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12672135
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 佐藤 隆司 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (40065917)
• Keywords: セラミド / ホスホリパーゼA_2 / extracellular signal-regulated kinase / チロシンホスファターゼ / ホスファチジン酸 / アラキドン酸

Research Abstract

ウサギ血小板を用いた昨年度の研究で,セラミドは細胞質ホスホリパーゼA_2(cPLA_2)のCa^<2+>依存的な膜への親和性を増大させ,その水解活性を亢進させることを明らかにしたが,ラット好塩基球系白血病細胞(RBL-2H3)では,セラミドは逆にcPLA_2活性を抑制する結果を得た.そこでこの抑制機構を検索し,以下の成績を得た.
1.RBL-2H3細胞にC_6-セラミド(N-hexanoylsphingosine)を添加して抗原で刺激すると,プロスタグランジンD_2産生、およびホスホリパーゼD(PLD)活性化の指標となるホスファチジン酸(PA)の産生が抑制された.そこでこのPA産生とcPLA_2活性との関連性を詳細に検索した結果,cPLA_2はPAを基質とし,この水解によりアラキドン酸を遊離させることが明らかとなった.したがって、セラミドは、抗原刺激下のPLD活性を抑制してcPLA_2の基質としてのPA産生を低下させ,結果としてcPLA_2活性を抑制することが判明した.
2.上記と同様にC_6-セラミド処理細胞を抗原で刺激すると,cPLA_2活性そのものの上昇が抑制される知見を得た.そこでcPLA_2活性化を引き起こすシグナル伝達過程に焦点を当て,それへの影響を検索したところ,cPLA_2活性を制御するextracellular signal-regulated kinase 1/2(ERK1/2)のリン酸化が抑制されることが判明した.この原因を詳細に検索した結果,セラミドはNa_3VO_4感受性チロシンホスファターゼを活性化することによりERK1/2の脱リン酸化を促進し,cPLA_2活性の低下を誘起することが明らかになった.
以上の結果から、セラミドはcPLA_2活性の促進作用に加えて抑制作用をも有することが判明し,細胞や刺激の差によりその応答を正または負に制御する生理活性因子であることが明らかになった.

Research Products

• [Publications] Kazuyuki KITATANI: "Role of phospholipase D-derived phosphatidic acid as a substrate for phospholipase A_2 in RBL-2H3 cells"Biol. Pharm. Bull.. 23・12. 1430-1433 (2001)
• [Publications] Kazuyuki KITATANI: "Ceramide accelerates dephosphorylation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 to decrease prostaglandin D_2 production in RBL-2H3 cells"Arch. Biochem. Biophys.. 395・2. 208-214 (2001)