GTP結合蛋白による増殖因子作動性カルシウム透過性チャネルの活性化機構の解析

GTP结合蛋白激活生长因子操纵的钙渗透通道的机制分析

基本信息

批准号：
08770809
负责人：
神崎展
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08770809/
关键词：
カルシウムチャネル増殖因子 GTP結合蛋白

项目摘要

増殖因子の作用発現においてカルシウムイオンは必須の役割を果たしているが,その流入経路すなわちカルシウムチャネルの本体は不明で,その活性調節機構も明らかでない.本研究では細胞増殖に関与することが確かめられたカルシウムチャネル分子CD20を遺伝子導入により過剰発現させたBalb/c3T3細胞を作製し,今まで解析が困難であった増殖因子受容体によるチャネル活性化の分子機構を分子生物学的および電気生理学的手法を用いて明らかにすることを目的とした.その結果,CD20チャネルはインスリン様増殖因子-1(IGF-1)によって活性化されそのカルシウム透過性が亢進するが百日咳毒素(PTX)処理によりこのIGF-1の活性化作用は完全に消失すること,一方GTP結合蛋白を直接的に活性化するマストパランやconstitutively active G蛋白変異体であるGip2の共発現によりこのチャネルが強く活性化されることなどから,CD20がPTX感受性GTP結合蛋白を介して活性化されていることを明らかにした(Kanzaki et al. J.Biol. Chem. 272:4964-4969).またIGF-1によるCD20チャネルの活性化には細胞内にGTP,Mg2+に加えATPが必要であるが,一方GTP結合蛋白を直接活性化するマストパランやconstitutively active変異体Gip2の共発現によるCD20の活性化にはATPは必要でなかった.これらのことからATPはIGF-1受容体がGTP結合蛋白を活性化するステップに重要であることを明らかにした.またこのATPは非水解性ATPアナログであるAMP-PNPによって置き換えることができることから蛋白のリン酸化は関与しないと考えられた(投稿中).

尽管钙离子在生长因子的发展中起着至关重要的作用，但涌入途径（即钙通道本身）尚不清楚，其活性调节的机理尚不清楚。在这项研究中，我们创建了过表达钙通道分子CD20的BALB/C3T3细胞，该细胞已被证实与细胞增殖有关，我们旨在阐明生长因子受体通过生长因子受体激活通道激活的分子机制，直到现在，直到现在，它一直很难使用分子生物学和电生理学方法进行分析。结果，CD20通道被胰岛素样生长因子1（IGF-1）激活，并且它们的钙渗透性得到了增强，但是通过用百日咳毒素（PTX）处理，IGF-1的激活作用被完全消除，而直接激活GTP结合蛋白和组成型活性的mastparans则可以完全消除IGF-1。该通道通过GIP2（G蛋白突变体的GIP2的共表达）强烈激活，并且已经揭示了CD20是通过PTX敏感的GTP结合蛋白激活的（Kanzaki等人J.Biol。Chem。272：4964-4969）。此外，除了细胞中的ATP之外，IGF-1还需要GTP和MG2+激活CD20通道，而直接激活GTP结合蛋白和组成性ATP的Mastparans则通过共表达活性突变GIP2而激活CD20。这些发现表明，ATP对于激活GTP结合蛋白的步骤很重要。此外，由于该ATP可以被非溶解化ATP类似物AMP-PNP取代，因此人们认为不涉及蛋白质磷酸化（在POST）。