細胞核イノシトールリン脂質シグナル系の調節機構と細胞制御

核肌醇磷脂信号系统的调控机制及细胞控制

基本信息

批准号：
19038020
负责人：
八木澤仁
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Hyogo
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

核には細胞膜や細胞質とは異なったイノシトールリン脂質(PI)シグナル系が存在する。特にホスファチジルイノシトール二リン酸(PIP_2)の核内における分布と量的変化は、細胞分裂、分化、細胞死などの諸現象と密接に関係していると考えられている。我々はPIP_2の分解酵素であるホスホリパーゼC(PLC)δ_1が細胞質と核内との間を行き来することを報告してきたが、本研究では、核内に蓄積するためのシグナルについて検討した。種々の培養細胞を使用して、GFP-PLCδ_1および内在性PLCδ_1の細胞内分布の解析を行った。PLCδ_1は無刺激状態では細胞膜と細胞質に分布するが、Ca^<2+>イオノホアなど細胞内Ca^<2+>濃度の急激な上昇を伴う薬剤処理により、核内に移行した。この際、PLCδ_1はインポーチンαに結合することなく直接インポーチンβ1と結合し、この複合体形成と核内移行にはPLCδ_1の活性中心へのCa^<2+>結合が必要であった。さらにラット海馬由来神経初代培養細胞を用いた実験系で、上記薬剤処理による急激なCa^<2+>濃度上昇や高グルタミン酸添加による虚血性神経細胞死誘導にともなってPLCδ_1の核内移行が観察された。また、これらのストレス誘導細胞死の前段階である核収縮にPLCδ_1活性が関与することが明らかとなった。さらにPLCδ_1遺伝子ノックアウトマウスの胎性線維芽細胞を用いて、PLCδ_1遺伝子再導入による細胞増殖に対する影響を調べたところ、対照細胞であるGFPのみを発現させた細胞と比較して、GFP-PLCδ_1あるいは核標的化GFP-PLCδ_1を発現させた細胞で増殖が抑制されることが判明した。これらの結果は、これまでに報告されている細胞株におけるPLCδ_1遺伝子ノックダウン実験の結果とは異なり、PLCδ_1の核移行が増殖抑制あるいは細胞死の前段階として働く場合があることを示唆している。

核包含与细胞膜和细胞质不同的肌醇磷脂（PI）信号系统。特别是，核中磷脂酰肌醇二磷酸（PIP_2）的分布和定量变化被认为与现象（例如细胞分裂，分化和细胞死亡）密切相关。我们报道说，磷脂酶C（PLC）δ1，一种pIP_2的降解酶，在细胞质和细胞核之间行驶，在这项研究中，我们研究了核中积累的信号。各种培养的细胞用于分析GFP-PLCδ_1和内源性PLCΔ_1的亚细胞分布。 PLCδ_1分布在细胞膜中，并在未刺激的状态下分布在细胞质中，但通过药物处理将其转移到细胞核中，并突然升高细胞内Ca^<2+>浓度，例如Ca^<2+>离子载体。目前，PLCΔ_1直接结合导入蛋白β1而不与Importinα结合，并且需要与PLCΔ_1的活性中心结合，以进行复合形成和核转运。此外，在使用大鼠海马衍生神经细胞的原代培养细胞的实验系统中，观察到PLCΔ_1通过上述药物治疗和诱导高谷氨酸的诱导而迅速增加Ca^<2+>浓度。还揭示了PLCδ_1活性参与核收缩，这是应激诱导的细胞死亡的阶段。此外，当使用PLCδ_1基因敲除小鼠的胚胎成纤维细胞来研究重新引入PLCΔ_1基因对细胞增殖的影响时，发现在表达GFP-PLCΔ_1或核靶向GFPPPPPLCΔ_1与单独表达GFP的细胞的细胞中抑制了增殖。这些结果表明，与以前报道的PLCΔ_1基因敲低实验的结果不同，PLCΔ_1的核转运可能是增殖抑制或细胞死亡的阶段。