三量体Gタンパク質共役型受容体の脂質修飾による新たな制御機構の解明

通过三聚体 G 蛋白偶联受体的脂质修饰阐明新的调节机制

基本信息

批准号：
20659007
负责人：
木原章雄
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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

三量体Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の殆どがパルミトイル化(S-アシル化)修飾を受けることが知られているが,その修飾の役割は受容体毎に異なっている。我々はこれまでにスフィンゴシン1-リン酸受容体S1P_1がパルミトイル化を受け,その修飾が効率的なシグナル伝達とインターナリゼーションに重要であることを明らかにしてきた。本年度の研究において我々はその詳細な分子機構の解析を行なった結果,パルミトイル化がインターナリゼーションに重要なセリン残基のリン酸化に必要であることを見出した。さらに本年度は類縁のGPCRであるスフィンゴシン1-リン酸受容体S1P_2とリゾホスファチジン酸受容体LPA_2のパルミトイル化の役割を解析することにより,GPCRにおけるパルミトイル化の役割を規定する因子の解明を目指した。我々はLPA_2のパルミトイル化を受ける2つのシステイン残基を同定し,そのシステインを含むCXXC配列が,LIMドメイン含有タンパク質TRIP6とアポトーシス関連因子Siva-1との結合に関わることを明らかにした。LPA_2を介したシグナルはアポトーシス刺激と拮抗して細胞の生存に関わるが,この相互作用が失われるとその効果が減弱することも見出した。一方,S1P_2もS1P_1やLPA_2と同様に7回目の膜貫通部位直下の細胞質領域に存在するシステイン残基でパルミトイル化を受けることを見出したが,その残基のアラニン変異体を作成してもまだパルミトイル化が残っており,S1P_2はGPCRとしては極めて珍しい例であるが,他の領域でパルミトイル化を受けることが明らかとなった。我々は最近N-メチルアスパラギン酸受容体依存的なセリンラセマーゼの細胞膜へのトランスロケーションにO-アシル化が関与することを見出しているが,S1P_2においてもシステイン残基以外がパルミトイル化されている可能性がある。

已知大多数三聚体G蛋白偶联受体（GPCR）都会经历棕榈酰化（S-酰化）修饰，但这种修饰的作用因受体而异。我们之前已经证明，1-磷酸鞘氨醇受体 S1P_1 会发生棕榈酰化，这种修饰对于有效的信号转导和内化非常重要。在今年的研究中，我们进行了详细的分子机制分析，发现棕榈酰化是丝氨酸残基磷酸化所必需的，而丝氨酸残基对于内化至关重要。此外，今年，我们旨在通过分析棕榈酰化在相关GPCR、1-磷酸鞘氨醇受体S1P_2和溶血磷脂酸受体LPA_2中的作用，阐明决定GPCR中棕榈酰化作用的因素。我们鉴定了LPA_2中发生棕榈酰化的两个半胱氨酸残基，并揭示了含有半胱氨酸的CXXC序列参与了含有LIM结构域的蛋白TRIP6和凋亡相关因子Siva-1的结合。我们还发现LPA_2介导的信号通过拮抗细胞凋亡刺激来参与细胞存活，但当这种相互作用消失时，效果就会减弱。另一方面，我们发现S1P_2，像S1P_1和LPA_2一样，在第七次跨膜位点正下方的细胞质区域中存在的半胱氨酸残基上进行棕榈酰化，但即使在创建该残基的丙氨酸突变体之后，尽管棕榈酰化仍然存在并且S1P_2是GPCR中极其罕见的例子，已经清楚棕榈酰化发生在其他区域。我们最近发现O-酰化参与了N-甲基天冬氨酸受体依赖性丝氨酸消旋酶向细胞膜的易位，但S1P_2中除半胱氨酸以外的残基也有可能发生棕榈酰化。