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

磷酸肌醇特异性磷脂酶 C 作为膜和细胞骨架调节剂的机制

• 批准号: 13033035
• 负责人: 八木澤 仁
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13033035/
• 关键词: ホスホリパーゼC; アメーバ運動; カベオラ; 細胞骨格; イノシトールシグナリング; PHドメイン; マイクロインジェクション; 固体高分解能NMR; 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; イノシトールリン脂質結合タンパク

膜と細胞骨格の制御因子として注目を集めているδ型ホスホリパーゼC(PLCδ1)の活性化と、それにともなう膜直下構造の変化について解析した。1.自由生活アメーバA. proteusの細胞運動に関わるホスホイノシチドシグナリングについて、原子間顕微鏡と近接場顕微鏡による細胞膜ルーメンの観察、蛍光性PtdIns(4,5)P2やIns(1,4,5)P3の細胞内へのマイクロインジェクションにより、以下の点を明らかにした。アメーバは仮足を伸長させることにより貪食と移動を行うが、この細胞運動では,仮足先端のPtdIns(4,5)P2がホスホリパーゼC(PLC)により分解されることが重要であり、仮足伸張は、PtdIns(4,5)P2を介して膜に結合していたアクチン繊維の解離によって惹起され、産生されたIns(1,4,5)P3によるCa^<2+>動員を介したPLC活性化の正のフィードバックにより維持される。2.PtdIns(4,5)P2とPLCδ1との結合にクリティカルであるプレクストリンホモロジー(PH)ドメインとの相互作用を固体NMRにより解析した。脂質ベジクル結合によってPLCδ1-PHの局所立体構造は変化し、ドメイン側方にあるαヘリックスが脂質の疎水的な環境により親和性をもつことが判明した。3.PLCδ1結合タンパク質p122RhoGAPが、細胞膜マイクロドメインのひとつであるカベオラに存在することを明らかにした。その局在には、p122RhoGAPのSTARTドメインがコレステロールと結合すること、またおそらくGAPドメインがカベオリン1と相互作用することが重要である。

我们分析了作为膜和细胞骨架的调节剂而受到关注的 δ 型磷脂酶 C (PLCδ1) 的激活以及随之而来的亚膜结构的变化。 1.关于自由生活的变形虫变形虫细胞运动中涉及的磷酸肌醇信号，使用原子显微镜和近场显微镜观察细胞膜腔，以及荧光PtdIns(4,5)P2和Ins(1,4) ,5)通过将P3显微注射到细胞中澄清了以下几点。变形虫通过延长伪足来进行吞噬和迁移，但在这种细胞运动中，重要的是伪足尖端的PtdIns(4,5)P2被磷脂酶C(PLC)降解。 PLC通过Ins(1,4,5)P3的Ca^2+动员而激活，该动员是由通过正反馈维持的ns(4,5)P2与膜结合的肌动蛋白纤维解离引起的。 2.通过固态NMR分析了PtdIns(4,5)P2与pleckstrin同源(PH)结构域之间的相互作用，该结构对于与PLCδ1的结合至关重要。研究发现PLCδ1-PH的局部构象因脂质囊泡结合而发生变化，并且结构域两侧的α-螺旋对脂质的疏水环境具有更大的亲和力。 3.我们发现PLCδ1结合蛋白p122RhoGAP存在于细胞膜微区之一的小窝中。对于其定位，p122RhoGAP 的 START 结构域与胆固醇的结合以及 GAP 结构域与 Caveolin-1 可能的相互作用非常重要。

项目成果

Okada M et al.: "Carboxyl-terminal basic amino acids in the X domain are essential for the nuclear import of phospholipase C deltal"Genes Cells. 7(9). 985-996 (2002)

Okada M 等人：“X 结构域中的羧基末端碱性氨基酸对于磷脂酶 C deltatal 的核输入至关重要”Genes Cells。

Kawakatsu T.et al.: "Interaction of actin filaments with the plasma membrane in Amoeba proteus"Cell Structure and Function. 26(in press). (2001)

Kawakatsu T.等人：“变形虫中肌动蛋白丝与质膜的相互作用”细胞结构和功能。

Yagisawa H et al.: "Regulation of the intracellular localization of phosphoinositide-specific phospholipase C deltal"Adv. Enzyme Regl. 42. 261-284 (2002)

Yagisawa H 等人：“磷酸肌醇特异性磷脂酶 C delta 细胞内定位的调节”Adv.

Akahane S.et al.: "A novel neutral amino acid transporter from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus sp. KS-1"J.Biochem.. (印刷中). (2003)

Akahane S. 等人：“来自超嗜热古菌 Thermococcus sp. KS-1 的新型中性氨基酸转运蛋白”J.Biochem..（印刷中）。

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)

Kamata K.等人：“盐酸环菌红抑制肿瘤坏死是由 NF-KB 因子 (TNF)α 诱导的转录激活”FEBS Lett.. 507(1)。