G蛋白質によるPLC活性化機構の解析

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各種受容体刺激に伴いイノシトールリン脂質ホスホリパーゼC(PLC)が活性化され、細胞内セカンドメッセンジャーが産生される。PLC分子種として3種のサブタイプ(PLCβ、PLCγ、PLCδ)が報告されているが、これらPLCの活性化過程にG蛋白質が関与することが知られている。本研究では、ヒト白血病細胞HL-60細胞のレチノン酸による細胞分化を解析モデルとして用い、次のことを明らかにした。i)分化型HL-60の細胞膜画分よりGi2を精製するとPLCβ3が共に精製され、さらにこの標品にGTPγSを添加することによりPLCβ2の活性化が観察できること、ii)ウシ脳より別途精製したGi2βγサブユニットとPLCβ2を用いて試験管内での再構成が可能であること、iii)分化型HL-60より精製したGi2βγはPLCβ2を活性化するが、未分化型細胞より精製したGi2βγはその活性化能が極めて低いこと、iv)分化型HL-60のGi2βγ分子種として主なものはβ1γ2であり、未分化型のβ1γ5と異なること、等である。これらの結果は、βγ分子種の違いによりPLCβ2の活性化能が異なる可能性を示している。一方これとは別に、PLCδに結合する新規タンパク質p122をクローニングすることに成功した。その機能解析の結果、p122はPLCδを特異的に活性化するばかりか、低分子量Gタンパク質Rhoに対するGAP(GTPase-activating protein)活性を併せ持つことが判明した。この結果は、調節メカニズムや機能が明らかにされていないPLCδ経路にもGタンパク質が関与する可能性を示している。