三量体GTP結合蛋白質βγサブユニットによる細胞接着・運動の制御機構の解明

阐明三聚体 GTP 结合蛋白 βγ 亚基对细胞粘附和运动的控制机制

基本信息

批准号：
12215171
负责人：
浅野富子
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

がん細胞の浸潤は方向性のある細胞運動で、アクチン細胞骨格とそれを制御する細胞内情報伝達系により調節されている。アクチン細胞骨格がRhoファミリー低分子量G蛋白質により制御されていることをは知られているが、細胞外刺激を受けどのような機構でRhoファミリーが活性化されるのかはまだよくわかっていない。本研究は、三量体G蛋白質によるRhoファミリーG蛋白質を介する細胞骨格制御を明らかにすることを目標に遂行し、本年度は以下の結果を得た。細胞をフィブロネクチンコートした培養皿に播いてリゾホフォスファチジン酸(LPA)で刺激したときの細胞接着・伸展の形態を観察する方法で三量体G蛋白質による伸展制御を検討した。Giを特異的に阻害する百日咳毒素でNIH3T3細胞を処理すると、細胞伸展が著しく抑制された。LPA刺激によって起こる細胞伸展は、RacおよびCdc42のドミナントネガティブ変異体で阻害された。また、内在性のRacおよびCdc42はLPAにより活性化され、この活性化は百日咳毒素処理により抑制された。これらの結果から、LPAによる細胞伸展はGiからRacおよびCdc42を介して起こっていることが明らかになった。Giによる細胞伸展はαとβγサブユニットのどちらによって起こるのかを検討したところ、αi2とβγ両者とも伸展促進を示した。βγによる促進効果はγ2よりもγ12の方が強い傾向を示した。γ12はプロテインキナーゼCで特異的にリン酸化を受ける性質があるので、リン酸化部位のセリンをアラニンに置換した遺伝子を導入するとその効果は減少し、γ2と同程度になった。また、プロテインキナーゼCの阻害剤でβγ12による促進効果がβγ2と同程度にまで減少したことより、γ12のリン酸化が一部関与していると考えられる。

癌细胞的侵袭是一种定向细胞运动，受肌动蛋白细胞骨架和控制它的细胞内信号传导系统的调节。众所周知，肌动蛋白细胞骨架受Rho家族的低分子量G蛋白的调节，但是在细胞外刺激时仍不知道如何激活Rho家族。这项研究的目的是通过三聚体G蛋白通过Rho家族G蛋白阐明细胞骨架调节，今年获得了以下结果。通过观察细胞粘附和延伸的形态，将细胞粘附和延伸的形态镀在纤连蛋白涂层培养培养皿上并用溶血磷脂酸（LPA）刺激时，研究了三聚体G蛋白的延伸。用百日咳毒素治疗NIH3T3细胞，特异性抑制了GI，可显着抑制细胞延伸。由LPA刺激引起的细胞延伸受到RAC和CDC42的显性阴性突变的抑制。此外，内源性RAC和CDC42通过LPA激活，通过百日咳毒素处理抑制。这些结果表明，LPA的细胞扩展通过GI通过RAC和CDC42发生。当我们研究GI的细胞延伸是否由α或βγ亚基发生时，αI2和βγ均表明延伸是促进的。 βγ的启动子效应比γ2显示出对γ12的趋势。由于γ12被蛋白激酶C特异性地磷酸化，因此引入一个基因的效果，其中磷酸化位点丝氨酸的效果被降低的丙氨酸取代，达到与γ2相同的水平。此外，βγ12作为蛋白激酶C的抑制剂的启动子效应已降低至与βγ2的抑制剂，这被认为部分参与γ12的磷酸化。