動物細胞膜機能にはたすスフィンゴ脂質の役割に関する遺伝生化学的研究

鞘脂对动物细胞膜功能作用的遗传学和生化研究

基本信息

批准号：
05671861
负责人：
赤松穣
金额：
$ 0.77万
依托单位：
国立予防衛生研究所
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

项目摘要

スフィンゴイド塩基を構造骨格とする一群の脂質、スフィンゴ脂質は動物細胞の主要な膜脂質である。この脂質の生理的役割を明らかにする意図の下に私達はすでに、スフィンゴ脂質生合成の初発段階を担うセリンパルミトイルトランスフェラーゼの活性が熱不安定に変化した温度感受性動物細胞変異株の単離に世界で最初に成功し、この変異株の解析からスフィンゴ脂質は動物細胞の増殖に不可欠であることを明らかにした。スフィンゴ脂質の生理的意義を膜蛋白質との機能的相関の面から解明するために本年度は対象をグリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)シンカー蛋白質との関係に焦点を合せて解析を行った。その結果GIP構造をカルボキシル末端に付加する事によって形質膜表面に存在しているGPIアンカー蛋白質がスフィンゴ脂質の欠損によって受ける影響について明らかにした。(1)まず、スフィンゴ脂質合成欠損変異株および野性株にマクロファージ表面のリボ多糖受容体であるGPIアンカー蛋白質の一種、CD14の遺伝子を持つプラスミドを導入して、CD14発現細胞の作成に成功した。(2)更にリボ多糖(LPS)の高親和性受容体であるCD14の細胞表面存在量を、放射性LPSを用いて簡便に定量する系を確立した。(3)CD14(受容体)の受容機構に及ぼすスフィンゴミエリン量の減少の効果を調べたところ、CD14分子がホスフォリパーゼCに対して異常に感受性が高くなっていることを明らかにした。(4)変異株で発現した場合にのみ起こるCD14の機能変化が、スフィンゴ脂質欠損に起因することを外来性スフィンゴ脂質を用いた相補試験によって証明することが出来た。(5)上記の結果を総合すると、CD14分子は膜においてスフィンゴミエリンと密接な関係で存在し、スフィンゴミエリン量の低下がCD14の存在様式に変化を与え、その受容機構の効率を低下させていることを明らかにした。

鞘脂是一类结构骨架为鞘氨醇碱基的脂质，是动物细胞的主要膜脂。为了阐明这种脂质的生理作用，我们已经分离出一种温度敏感的动物细胞突变株，其中负责鞘脂生物合成第一步的丝氨酸棕榈酰转移酶的活性已被改变为不耐热。这是世界上第一个成功的研究，对这种突变菌株的分析表明，鞘脂对于动物细胞的生长至关重要。为了阐明鞘脂与膜蛋白功能关系的生理意义，今年我们重点分析了它们与糖基磷脂酰肌醇 (GPI) 沉降蛋白的关系。因此，我们通过在羧基末端添加 GIP 结构，阐明了鞘脂缺乏对质膜表面 GPI 锚定蛋白的影响。 (1) 首先，我们将含有巨噬细胞表面核糖多糖受体的 GPI 锚定蛋白 CD14 基因的质粒导入鞘脂合成缺陷突变菌株和野生型菌株中，并成功创建表达 CD14 的细胞。 (2) 此外，我们建立了一个系统，可以使用放射性 LPS 轻松定量细胞表面 CD14 的丰度，CD14 是核糖多糖 (LPS) 的高亲和力受体。（3）当我们研究减少鞘磷脂用量对CD14（受体）受体机制的影响时，我们发现CD14分子对磷脂酶C异常敏感。 (4)使用外源鞘脂的互补试验表明，仅在突变株中表达的CD14的功能变化是由于鞘脂缺乏所致。 (5)综上所述，CD14分子与细胞膜中的鞘磷脂存在密切关系，鞘磷脂含量的减少改变了CD14的存在方式，降低了其受体机制的效率。