膜と細胞骨格の制御因子としてのホスホイノシチド特異的ホスホリパーゼCのマシナリー

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13033035
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 八木澤 仁 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (40192380)
• Keywords: ホスホリパーゼC / 自由生活アメーバ / アクチン線維 / 単離膜モデル / 原子間力顕微鏡 / PHドメイン / イノシトールリン脂質結合タンパク / 固体高分解能NMR

Research Abstract

細胞内二次メッセンジャーの産生酵素としての役割とともに、膜と細胞骨格の制御因子として注目を集めているホスホリパーゼC(PLC)、特にその進化的なプロトタイプと考えられているδ型アイソフォームの活性化調節機構と細胞内での役割について、本年度は以下の研究を行った。
1.分子内に存在する2つのイノシトールリン脂質(PI)結合ドメインであるPHドメインと触媒ドメインのX線結晶構造の解明により、PLCδ1の活性化に関しては、細胞膜への2段階結合モデル、いわゆる"Tether and Fix"モデルが提唱されている。細胞膜下に起こるPIを介する諸現象の直接的な観察とモデルの検証のために、自由生活アメーバ(Amoeba proteus)の細胞質側ルーメンを細胞骨格系タンパクのネットワークを残したままの状態で単離した膜モデルを構築した。この膜をPLCやそのPHドメインで処理すると、アクチン繊維の構造が著明に変化した。これらの変化は原子間力顕微鏡下でも特徴的なパターン変化として観察された。現在、骨格系タンパクのネットワークを残さないで単離した細胞膜へのPI結合タンパクおよびアクチン繊維の再構成を試みている。
2.PLCの活性化マシナリーの分子的実体を明らかにし、多量体化や、すでに報告されている結合タンパクとの複合体形成の有無を検討するために、PIを含んだ脂質二重膜を使用した脂質-タンパク相互作用の立体構造上の変化を固体高分解能NMRにより解析する系を構築中である。
3.我々は最近、PLCδ1が細胞質・核間を移行する事、それに必要な分子内シグナルのうちNESを同定したが、今年度、さらに、核移行に必要な領域とアミノ酸残基がX領域のC端に存在することを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Kamata K.et al.: "Cycloprodigiosin hydrochloride suppress tumor necros is factor(TNF)alpha-induced transcriptional activation by NF-KB"FEBS Lett.. 507(1). 74-80 (2001)
• [Publications] Kawakatsu T.et al.: "Interaction of actin filaments with the plasma membrane in Amoeba proteus"Cell Structure and Function. 26(in press). (2001)
• [Publications] Yagisawa H.et al.: "Regulation of intracellular localization of phosphoinositide-specific phospholipase Cδ"Adv.Enzyme Regul.. 42(in press). (2002)