パルミトイルサイクルによるG蛋白質の動態制御機構

通过棕榈酰循环控制G蛋白动力学的机制

基本信息

批准号：
20054022
负责人：
深田正紀
金额：
$ 3.2万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

GTP結合蛋白質の多くはパルミトイル化脂質修飾を受けることにより、特定の膜マイクロドメインに局在し分子スイッチとして機能する。例えば三量体G蛋白質Gαや低分子量G蛋白質H-Rasなどがパルミトイル化修飾を受ける。しかし、パルミトイル化酵素が不明であったためパルミトイル化修飾によるG蛋白質の動態制御機構に関しては不明であった。昨年度までに、私どもは23種類のパルミトイル化酵素の中から、Gαをパルミトイル化する酵素としてDHHC3/7を同定した。今年度は1)DHHC3/7によるG蛋白質動態制御機構の解明、および2)パルミトイル化酵素ファミリーの多様な活性制御機構の解明を目指した。今年度の研究実績は以下のとおりである。GFP融合型Gαqを用いたFRAP/FLIP法、および光変換蛍光蛋白質Dendra2との融合型Gαqを用いたphotoconversion法を用いて細胞内Gαqの動態を解析した。その結果、細胞膜に存在するパルミトイル化Gαqは脱パルミトイル化を受けた後速やかにDHHC3/7が存在するゴルジ装置に移行し、DHHC3/7により再パルミトイル化され再び細胞膜に輸送されることを見出した(堤らMol. Cell. Biol. 2009)。また、神経細胞のような極性化した細胞においては、細胞体のゴルジ装置においてDHHC3がGαqやPSD-95など多くの基質を恒常的にパルミトイル化するが、樹状突起上のポストシナプスにおいては別のサブファミリーに属するDHHC2が、神経活動感受的にPSD-95をパルミトイル化することが分かった(則竹らJ. Cell BioL. 2009)。これらの成果は世界的にも高く評価され、総説(深田らNature Rev. Neuroscience, 2010)にまとめられた。このように今年度の研究計画は達成できたと考えている。

许多GTP组合的蛋白质都是通过接收层粘二酰化脂质修饰来作为特定膜微型组的分子开关生成的。例如，募集了三重G蛋白Gα和低分子量G蛋白H-RAS等。但是，由于未知的层粘酰化酶，通过修饰层粘酰化的G蛋白的动态控制机理尚不清楚。到去年，我们将DHHHC3/7鉴定为一种从23种层粘二酰化酶中的GAMATODE的酶。今年，我们旨在通过DHHC3/7阐明G-蛋白质动态控制机制，并阐明parmit泄漏的酶家族的不同活性控制机制。今年的研究结果如下。使用GFP融合型GαQ使用FRAP/FLIP方法分析细胞内GαQ的动态，并使用带有光转化的荧光蛋白Dendra2的Fusion型GαQ进行光转换方法。结果，存在于细胞膜中的ParmitodatizatizationGαQ已转移到了DHHC3/7的峡谷设备，一旦删除了Parmitration，DHHC3/7就会存在，并已透露它已被DHHC3/Re -Parmit泄漏。 7并再次运输到细胞膜（Mol。Bior。2009）。在神经细胞等偏光细胞中，DHHC3在细胞的峡谷设备中不断地焦化许多底物，例如GαQ和PSD-95，但在树突状突起上的突触后的sinaps中有所不同。对于psd-95的隔离泪液而言，敏感的泪液（Noritake J. CellBiol。2009）。这些成就在全球范围内进行了高度评估，并在一般理论中进行了总结（Fukada等，Nature Rev. Neuroscience，2010年）。我们认为已经实现了今年的研究计划。