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。

前列腺素（PG）由花生四烯酸级联生物合成，在维持体内稳态方面发挥着重要作用，已知其过量产生会导致炎症和过敏等病理。 sPLA2-IIA、cPLA2、COX-1和COX-2是参与该代谢系统的已知酶，并且申请人的研究表明它们通过细胞和刺激的各种组合用于PG合成，并且已经清楚。 PLA2 和 COX 之间的耦合是不同的。我们还观察到，sPLA2-IIA在体外不表现出花生四烯酸选择性，但在细胞内选择性释放花生四烯酸。考虑到这些现象，推测存在控制 PLA2 和 COX 功能的细胞因素。远西方对细胞内与 cPLA2 结合的蛋白质进行研究的结果是，波形蛋白（一种构成细胞骨架系统中间丝的蛋白质）被鉴定出来。这种结合是钙依赖性的，并且由于波形蛋白在核周围丰富，因此随着钙浓度的增加，它在cPLA2从细胞质到核周围的细胞内易位中发挥作用，这在各种细胞中都观察到。会涉及到绑定。众所周知，cPLA2 通过 MAP 激酶的磷酸化而被激活。在这项研究中，我们重点关注受钙调节的 CaMKII，并用 CaMKII 的特异性抑制剂 KN-93 预处理大鼠成纤维细胞，可显着抑制与钙离子载体刺激相关的 PGE2 产生。此时，KN-93对Erk1和p38 MAP激酶的激活没有影响，表明cPLA2可能通过非MAP激酶介导的途径被激活。我们还发现 sPLA2-IIA 与磷脂酰肌醇蛋白聚糖（一种与硫酸乙酰肝素结合的 GPI 锚定蛋白）结合，并在细胞表面的小窝中积累。此外，由于在细胞因子刺激的细胞的核周围检测到sPLA2-IIA，因此预测磷脂酰肌醇蛋白聚糖将参与sPLA2-IIA的内化。