哺乳動物細胞の核画分に存在する新しいアラキドン酸カスケード制御因子の検索

寻找哺乳动物细胞核部分中存在的新花生四烯酸级联调节剂

基本信息

批准号：
12877363
负责人：
工藤一郎
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Showa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12877363/
关键词：
炎症プロスタグランジンホスホリパーゼA2 ビメンチングリピカン

项目摘要

アラキドン酸カスケードにより生合成されるプロスタグランジン(PG)類は生体の恒常性の維持に重要な役割を果たすとともに、その過剰産生は炎症、アレルギー等の病変の一因となることが知られている。本代謝系に関与する酵素としてsPLA2-IIA及びcPLA2、COX-1及びCOX-2が知られており、これまでの申請者の研究により、様々な細胞と刺激の組み合わせによりPG合成に利用されるPLA2とCOXのカップリングが異なることがわかってきた。また、試験管内ではアラキドン酸選択性を示さないsPLA2-IIAが細胞内ではアラキドン酸を選択的に遊離することも観察している。これらの現象を考察するとPLA2とCOXの機能を制御する細胞因子が存在することが想定された。細胞内でcPLA2と結合するタンパク質をfar-Western法で検索した結果、細胞骨格系の中間径フィラメント構成タンパク質であるビメンチンが同定された。本結合はカルシウム依存的であり、ビメンチンが核辺縁部に豊富に存在することから、各種細胞で観察されるカルシウム濃度上昇に伴うcPLA2の細胞質から核辺縁部への細胞内トランスロケーションに本結合が関与することが予想された。MAPキナーゼによるリン酸化でcPLA2が活性化されることが知られている。本研究ではカルシウムにより制御を受けるCaMKIIに注目し、その特異的阻害剤であるKN-93をラット線維芽細胞に前処理した結果、カルシウムイオノフォア刺激に伴うPGE2産生が顕著に抑制された。このときErk1およびp38 MAPキナーゼの活性化にKN-93は影響しなかったことから、MAPキナーゼを介さない経路でcPLA2が活性化される可能性が示唆された。また、sPLA2-IIAはヘパラン硫酸を結合したGPIアンカータンパク質であるグリピカンと結合し、細胞表面のカベオラに集積することを見いだした。さらに、サイトカイン刺激細細胞で核周辺部にsPLA2-IIAが検出されることから、グリピカンはsPLA2-IIAの細胞内移行に関与することが予想された。

生物合成的前列腺素（PGS）在维持体内体内稳态方面起着重要作用，并且已知其过量产生会导致炎症和过敏等病变。 SPLA2-IIA和CPLA2，COX-1和COX-2被称为参与该代谢系统的酶，申请人先前的研究表明，用于PG合成的PLA2和COX的偶联因各种细胞刺激组合而异。还观察到，在试管中不表现出蛛网膜酸选择性的SPLA2-IIA有选择地释放细胞中的花生四烯酸。考虑到这些现象，假定存在调节PLA2和COX功能的细胞因子。对在细胞中结合CPLA2结合的蛋白质的远方搜索被用来鉴定波形蛋白，波形蛋白是构成细胞骨架系统中间细丝的蛋白质。这种结合是钙依赖性的，在核碱酶的波形蛋白很丰富，并且可以预测，这种结合将与CPLA2的细胞质到核酶易位有关，将CPLA2从细胞质到核碱酶边缘转移到核碱基缘，因为钙浓度在各种细胞中都会增加。众所周知，CPLA2通过MAP激酶通过磷酸化激活。在这项研究中，我们专注于CAMKII，该CAMKII受钙调节，并用其特异性抑制剂KN-93预处理大鼠成纤维细胞，这显着抑制了由于钙离子载体刺激而引起的PGE2产生。目前，KN-93对ERK1和p38 MAP激酶的激活没有影响，这表明CPLA2可以通过不介导MAP激酶的途径激活。还发现SPLA2-IIA与硫酸乙酰肝素结合的GPI锚固蛋白结合，并在细胞表面的小窝中积聚。此外，由于在细胞因子刺激的细胞中检测到spla2-iiA的细胞易位，预计Glypican会参与SPLA2-IIA的细胞易位。