プロテアソームによる精子微小管滑り運動の分子制御機構

蛋白酶体对精子微管滑动运动的分子控制机制

基本信息

批准号：
08740649
负责人：
稲葉一男
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

サケ科魚類の精子は淡水に放精されたときに運動を開始する。その運動制御機構にプロテアソームが関与することをこれまで明らかにしてきた。免疫電顕の結果から、プロテアソームが精子鞭毛軸糸のダブレット微小管に結合している外腕ダイニン付近から細胞膜に向かって伸びている突起に存在することが明らかとなった。またプロテアソームの基質あるいは阻害剤により20kDaの軸糸蛋白質のリン酸化が阻害されることがわかった。軸糸の高塩濃度溶液抽出とその後のショ糖密度勾配遠心により、20kDa蛋白質がダイニンのサブユニットの一つであるダイニン軽鎖2であることが明らかになった。また、20kSDa蛋白質はcAMP依存性プロテインキナーゼでリン酸化を受けることがわかった。一方、この蛋白質のプロテアソーム基質による阻害が、cAMP存在下でも観察されること、およびプロテインホスファターゼの阻害剤であるオカダ酸で阻害されることから、プロテアソームはプロテインホスファターゼの不活性化に関与することが示唆された。さらに、オカダ酸の濃度依存性からこのプロテインホスファターゼはタイプ2Aであることが示唆された。リン酸化された20kDaダイニン軽鎖2を脱リン酸化するプロテインホスファターゼ部分精製した結果、このプロテインホスファターゼは抗PP2A抗体と強く反応したことからも以上の結果は支持された。以上の結果からプロテアソームはダイニン軽鎖2を脱リン酸化するタイプ2Aのプロテインホスファターゼを不活性化することによりダイニン軽鎖2のリン酸化を上昇させ、その結果ダイニンの活性化、微小管の滑り運動活性化を引き起こし、精子鞭毛運動を活性化するというスキームが考えられる。プロテアソームの基質蛋白質としてはプロテインホスファターゼの調節サブユニットの一つである可能性が非常に高く、今後プロティンホスダターゼの完全精製とその調節サブユニットの分解を解析することが最優先課題であると考える。

Salmonidae Fish的精子被释放到淡水时开始运动。到目前为止，蛋白酶体与该运动控制机制有关。免疫电子显微镜的结果表明，蛋白酶体存在于从外臂动力蛋白附近延伸的突起中，该突起连接到精子鞭毛轴向纱的双重微管延伸到细胞膜。还发现，20 kDa的轴向蛋白的磷酸化受到蛋白酶体的底物或抑制剂的抑制。提取轴向纱的高盐溶液和随后的蔗糖密度梯度离心表明20 kDa蛋白是动力蛋白的Dynein Light链2，这是Dynein的亚基之一。还发现20KSDA蛋白被CAMP依赖性蛋白激酶磷酸化。另一方面，即使在CAMP存在下也观察到蛋白酶体底物抑制该蛋白质，并且被蛋白质磷酸酶抑制剂冈田酸抑制，这表明蛋白酶体与蛋白质磷酸酶的失活有关。此外，冈田酸的浓度依赖性表明该蛋白磷酸酶是2A型。蛋白质磷酸酶的部分纯化，该蛋白磷酸酶脱磷酸化的20 kDa dynein轻链2，表明蛋白磷酸酶与抗PPP2A抗体强烈反应，并支持上述结果。从以上结果来看，可以考虑一种方案，在这种方案中，蛋白酶体使2A型蛋白磷酸酶灭活，从而使Dynein Light Chain 2脱磷酸化，从而增加Dynein Light链2的磷酸化，从而导致Dynein的激活以及微管运动和激活微管运动和激活Mirtotubules and Actists Sperm flagelle运动。很有可能是蛋白质磷酸酶作为蛋白酶体的底物蛋白的调节亚基之一，被认为最重要的是分析蛋白质phosdatase的完全纯化以及未来其调节子基的降解。