カルシウム依存性ホスホリパーゼA_2(PLA_2)と相互作用する細胞因子の研究

与钙依赖性磷脂酶 A_2 (PLA_2) 相互作用的细胞因子的研究

• 批准号: 10212208
• 负责人: 工藤 一郎
• 金额: $ 22.78万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10212208/
• 关键词: ホスホリパーゼA2; アラキドン酸; シクロオキシゲナーゼ; プロスタグランジン; リン脂質; ビメンチン; ヘパラン硫酸プロテオグリカン; リン酸化; ホスホリパーゼA_2; ピメンチン

哺乳動物細胞には、通常mMレベルのCa^<2+>を活性発現に必要とする10種の分泌性PLA_2(sPLA_2)と、μMレベルのCa^<2+>で活性化する細胞質PLA_2α(cPLA_2α)が存在する。我々は、これらCa^<2+>依存性PLA_2のうち、特定の分子種のみが効率良くプロスタグランジン(PG)産生系と連関することを明らかにしてきた。本研究班では、その効率を規定するPLA_2相互作用因子の探索を行い、以下の結果を得た。1.cPLA_2αと相互作用する因子の検索cPLA_2αは細胞活性化に伴う細胞質Ca^<2+>の一過的上昇に伴って核周辺膜に移行し、これにcPLA_2α分子内のC2ドメインが重要である。我々はFar-Western法を用いて、cPLA_2α結合蛋白を探索した。その結果、cPLA_2αは分子内のC2ドメインを介して、中間径フィラメント構成蛋白であるビメンチンのHead domainにCa^<2+>依存的に結合することを見出した。更に、ビメンチンのHead domainを細胞に過剰発現すると、cPLA_2α依存的なアラキドン酸遊離とPGE_2産生はdominant-negative的に抑制された。このことから、ビメンチンが核膜周縁のcPLA_2αアダプターとして機能していることが強く示唆された。2.sPLA_2と相互作用する因子の検索II型に属する一群sPLA_2(IIA,IID,IIE,V型)は塩基性の酵素であり、高いヘパリン親和性を有する。我々はこれら一群の酵素が細胞表層のGPIアンカー型ヘパラン硫酸プロテオグリカンであるグリピカンに結合し、炎症刺激に伴ってカベオリンに富む小胞に集積した後、核周辺膜に局在性を変化させることが明らかとなった。核周辺膜にはアラキドン酸代謝系下流酵素であるCOXやLOXが存在しており、これらsPLA_2による核周辺膜からのアラキドン酸遊離は、酵素間での効率的な基質の受け渡しにおいて合目的的である。一方、X型sPLA_2はヘパリン非結合性の分子種であり、細胞外から容易に形質膜外層のホスファチジルコリン(PC)に作用してアラキドン酸を遊離する。IIF型sPLA_2はII型様酵素の中で唯一酸性蛋白であり、他のII型様酵素とは異なりヘパリンに対する結合性を示さず、形質膜外層の膜修飾ドメインに作用してアラキドン酸遊離を惹起する。この時、IIF型酵素に特有のC末端延長配列が形質膜への結合を促進する。III型sPLA_2はハチ毒由来sPLA2と相同性の高いsPLA_2ドメインと、N末ドメイン、C末ドメインからなり、他のsPLA_2と比べて分子量が著しく大きい。sPLA_2ドメインは本酵素の触媒機能の細小単位であり、形質膜外層のPCに作用してアラキドン酸を遊離する。また、N末及びC末ドメインは本酵素を細胞接着斑の先端部に集積させる機能を持つ。

对于哺乳动物细胞，激活正常的MM -level Ca^<2+>用于活性表达和用μm水平的Ca^<2+>激活的细胞质。我们已经透露，在这些Ca^<2+>依赖性PLA_2中，只有特定的分子物种有效地与前列腺素（PG）生产系统有关。该研究小组探索了定义效率的PLA_2相互作用因子，并获得了以下结果。 1。搜索用CPLA_2αCPLA_2α起作用的因素，由于与细胞激活相关的细胞质Ca^<2+>过度上升，而CPLA_2α分子中的C2结构域很重要。我们使用遥远的方法探索了CPLA_2α键蛋白。结果，通过分子中的C2结构域，发现CPLA_2α上瘾于Ca^<2+>（一种中间直径丝构型蛋白）中的头域。此外，当vimenchin的头部结构域在细胞中过大时，CPLA_2α依赖性的花生四烯酸的播放和PGE_2产生在显性阴性中被抑制。这强烈表明，双宁蛋白在核膜周围充当CPLA_2α衔接子。 2。SPLA_2（IIA，IID，IIE，V -type）属于II类型的搜索使用SPLA_2的因素是一种基本酶，并且具有较高的肝素亲和力。我们有这些酶与脊柱，蛋白聚糖，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的蛋白聚糖的结合，并在炎症刺激中累积到cavaoline中的外阴外围物的定位。 Cox和Lox是蛛网膜酸代谢的，在核周围膜中使用，通过SPLA_2与核周围膜分离蛛网酸是在酶之间进行有效的底物的目的。另一方面，X型SPLA_2是肝素-Non结合特性的分子种，很容易从细胞外部释放到OUT-转化剂的Hosfatidyl胆碱（PC），以释放蛛网膜酸。 IIF型SPLA_2是唯一的酸型酶，与其他II -type -type酶不同，没有显示与肝素的结合，可作用于极端的膜修饰域，从而释放蛛网膜酸。此时，特定于IIF酶的C末端扩展序列促进了与形式膜的结合。 III型SPLA_2由蜜蜂中毒spla2和一个具有高祖国，n端域和c-域的SPLA_2域组成，并且比其他SPLA_2具有显着的分子量。 SPLA_2结构域是该酶催化功能的一小单位，并在Out -Of -format层中作用以释放蛛网膜酸。另外，n端和端域具有在细胞粘合剂斑点的尖端积聚该酶的功能。

项目成果

Murakami,M.et al.: "Functional coupling between various phospholipase A_2s and cyclooxygenases in immediate and delayed prostanoid biosynthetic pathways." J.Biol.Chem.274. 3103-3115 (1999)

Murakami,M.et al.：“各种磷脂酶 A_2 和环氧合酶在立即和延迟前列腺素生物合成途径中的功能耦合。”

T.Tanioka: "Molecular identification of cytosolic prostaglandin E_2 synthase that is functionally coupled with cyclooxygenase-1 in immediate prostaglandin E_2 biosynthesis"J.Biol.Chem.. 275. 32775-32782 (2000)

T.Tanioka：“在立即前列腺素 E_2 生物合成中与环氧合酶 1 功能性偶联的胞质前列腺素 E_2 合酶的分子鉴定”J.Biol.Chem.. 275. 32775-32782 (2000)

M.Murakami: "Regulation of prostaglandin E_2 biosynthesis by inducible membrane-associated prostaglandin E_2 synthase that acts in concert with cyclooxygenase-2"J.Biol.Chem.. 275. 32783-32792 (2000)

M.Murakami：“通过与环加氧酶 2 协同作用的诱导型膜相关前列腺素 E_2 合酶调节前列腺素 E_2 生物合成”J.Biol.Chem.. 275. 32783-32792 (2000)

Murakami, M. et al.: "Functional association of type IIA sPLA_2 with the GPI-Anchored heparan sulfate proteoglycan in the COX-2-mediated delayed PG biosynthetic pathway"J. Biol. Chem.. 274. 29927-29936 (1999)

Murakami, M. 等人：“IIA 型 sPLA_2 与 COX-2 介导的延迟 PG 生物合成途径中 GPI 锚定的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的功能关联”J.

Sawada, H. et al.: "Regulation of type V phospholipase A_2 expression and function by proinflammatory stimuli"Eur. J. Biochem.. 263. 826-835 (1999)

Sawada，H.等人：“促炎刺激对V型磷脂酶A_2表达和功能的调节”Eur。