情報伝達におけるプロテインキナーゼCの消失の意義と機構解析

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細胞に入力された外部刺激の情報は、通常一過性であり、不必要な情報の持続は細胞に悪影響を与え、発癌に結び付く。情報の消滅にはリン酸化・脱リン酸化のような可逆的反応と蛋白質分解等の不可逆的変化があるが、前者に比べ後者の制御は殆ど研究されてない。ここでは下垂体由来GH細胞のホルモン分泌系および白血球由来細胞のアポトーシス系を用いて、不可逆的な情報消滅の代表とされるPKCの選択的ダウンレギュ-レーション(DR)機構とPKC断片化を解析し、細胞の情報伝達、特に、ホルモン分泌、増殖と細胞死においてもつ積極的意義を明らかにする。平成9年度は、以下の点を明らかにした。1)ε型PKCの選択的DRに関与するmカルパインの活性制御機構の解明のために、内在性インヒビターであるカルパスタチンの遺伝子構造と転写開始点を解析し、5'非翻訳領域が多様であることを示した。又、PKCを介したカルパスタチン遺伝子発現調節によるカルパインの活性制御機構が存在することを明らかにした。このことは、カルパスタチンがPKCのDRを極めて厳密に制御していることを示唆する。2)Fas誘導アポトーシス系において、δ、ε、θ型を含むCa非依存性PKC分子種の断片化を認め、CPP32様プロテアーゼで分解されたキナーゼ領域断片がアポトーシスの過程に関わることを示した。この結果は、PKC分子の消失が単なる情報の消滅でなく、新たな情報伝達の契機となることを示す。3)PKC分解産物の基質を知る目的で、リン酸化蛋白質を解析し、2種類の細胞骨格構成分子がPKC εの生理的基質となることを同定した。現在更に、これらのPKC基質の機能を解析している。