エンドソーム形成の分子メカニズムの解析

内体形成的分子机制分析

基本信息

批准号：
14657033
负责人：
中村俊一
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657033/
关键词：
スフィンゴシン1リン酸スフィンゴシンキナーゼ初期エンドソーム RPK118 PXドメイン酵母ツーハイブリッド法スフィンゴシン・キナーゼエンドソーム小胞輸送スフィンゴ脂質スフィンゴシン1燐酸イノシトール燐脂質細胞内情報伝達

项目摘要

スフィンゴシン1燐酸(SPP)は酵母からヒトに至る真核生物に広く存在し、強力な細胞増殖促進能やアポトーシス抑制能を有する脂質情報伝達物質である。SPPの作用点として細胞外からの作用と細胞内での作用が以前から想定されてきた。しかしながら、SPPの細胞内での作用点は依然不明のままであった。我々は最近、酵母・ツーハイブリッド法を用いてSPPの産生酵素であるスフィンゴシシ・キナーゼ1(SPHK1)に対する新規なソーティング分子RPK118を発見した。RPK118は分子量118Kの可溶性タンパク質で、分子内にPX領域、ESP領域、偽キナーゼ領域1,2等の他のタンパク質との構造上の類似領域を含むことを構造解析の結果明らかにした。このPX領域は細胞の小胞輸送に必要な初期エンドソーム膜に結合する際のセンサー部位として働くことを証明した。また、ESP領域は他のタンパク質との結合に関与するらしい。偽キナーゼ領域1及び2に関しては今回の構造解析の結果初めて明らかにされたドメイン構造であり、タンパク質合成の際に必要なリボゾームS6キナーゼに構造上頼似しているが、キナーゼ活性に必須なアミノ酸が欠如しているためにこのように命名された。RPK118はこの偽キナーゼ領域2に於いてSPHK1と結合し、SPHK1を初期エンドソームにソーティングすることが分かった。細胞に偽キナーゼ領域2のみからなるフラグメントを発現させるとSPHK1が初期エンドソームに集積しなくなり、初期エンドソームの形態異常が観察された。これらの知見は現在まで不明であったSPPの細胞内での作用点の理解に重要な知見を提供するものであり、また、SPPの作用が細胞内小胞輸送の調節に関与する可能性を強く示唆しており、今後の医学への応用、新薬の開発に期待が持てる。

单磷酸鞘氨醇（SPP）是一种脂质信号递质，广泛存在于从酵母到人类的真核生物中，具有很强的促进细胞增殖和抑制细胞凋亡的能力。长期以来，人们一直认为 SPP 在细胞外和细胞内发挥作用。然而，SPP 的细胞内作用位点仍不清楚。我们最近使用酵母双杂交方法发现了一种针对鞘脂酰激酶 1 (SPHK1) 的新型分选分子 RPK118，SPHK1 是一种产生 SPP 的酶。 RPK118是一种分子量为118K的可溶性蛋白，结构分析显示其分子内含有与其他蛋白结构相似的区域，如PX区、ESP区以及假激酶区1和2。我们证明该 PX 区域充当与早期内体膜结合的传感器位点，这对于细胞囊泡运输是必需的。此外，ESP 区域似乎参与与其他蛋白质的结合。假激酶结构域 1 和 2 是该结构分析结果揭示的第一个结构域，在结构上与核糖体 S6 激酶相似，核糖体 S6 激酶是蛋白质合成所必需的，但含有激酶活性必需的氨基酸，因此如此命名。其缺乏我们发现 RPK118 与该假激酶区域 2 中的 SPHK1 结合，并将 SPHK1 分类到早期内体。当细胞表达仅由假激酶结构域2组成的片段时，SPHK1不再在早期内体中积累，并且观察到早期内体的异常形态。这些发现为了解迄今为止未知的SPP的细胞内作用位点提供了重要信息，并且还提出了SPP的作用参与细胞内囊泡运输的调节的可能性，这强烈表明未来有希望。医学应用和新药开发。