プロティンホスファタ-ゼの活性調節機構の研究

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プロテインホスファタ-ゼは蛋白性インヒビタ-により阻害されるタイプ1、されないタイプ2A、2B、2Cに分類される。この内2Aの活性調節機構はまだ明らかでない。我々はヒト赤血球細胞質可溶画分に2Aに属する基質特異性の異なるホスファタ-ゼI(Mr=180,000)、III(Mr=177,000)、IV(Mr=104,000)を見出し、これらを均質に精製した。サブユニット構造はIがα_1β_1λ_1、IIIがα_1β_1γ_1、IVがα_1β_1と推定された。SDS-PAGEで算出した分子質量はαが34KDa、βが63KDa、λが53KDa、δが74KDaである。αが触媒サブユニットで、β、λ、δは調節サブユニットとして各酵素に固有の基質特異性、2価金属イオン要求性を与える。ホスファタ-ゼI、III、IVをMg^<2+>、ATP共存下に、サイクリックAMP依存性プロテインキナ-ゼ(A-キナ-ゼ)、Ca^<2+>リン脂質依存性プロテインキナ-ゼ(C-キナ-ゼ)、Ca^<2+>-カルモジュリン依存性プロテインキナ-ゼII、ホスホリラ-ゼキナ-ゼ、ミオシン軽鎖キナ-ゼ、カゼインキナ-ゼIとそれぞれインキュベ-トすると、ホスファタ-ゼIのδサブユニットの特定のセリン残基のみが定量的にA-キナ-ゼとC-キナ-ゼによってリン酸化された。他のプロテインキナ-ゼはいづれのサブユニットもリン酸化しない。A-キナ-ゼによるリン酸化反応におけるホスファタ-ゼIに対するKm値は0.27μMで赤血球内ホスファタ-ゼIの推定濃度とほぼ等しい。δサブユニットのリン酸化により、ホスファタ-ゼIのホスホリラ-ゼa、P-H1ヒストン、P-H2Bヒストンの脱リン酸化活性は約1.5倍促進され、この酵素の活性調節にA-キナ-ゼとC-キナ-ゼの関与が示唆され、細胞内情報伝達終止の一機構と推測された。