膜貫通型フォスファチジルイノシトールフォスファターゼの機能解析

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究課題は膜貫通型フォスファチジルイノシトールフォスファターゼであるTPTEが電位依存性チャネルの膜電位センサーに相当する構造を有することに着目し,TPTEのフォスファターゼ活性が膜電位に依存して制御される可能性について解析することを目的としている.昨年度,研究代表者らは尾索動物の一種であるユウレイボヤ(Ciona intestinalis)よりTPTEのホモログを単離した.この分子をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させパルス状の膜電位変化を与えると,一過性の電流が生じた.この電流は電位依存性チャネルにおいて見られる「ゲート電流」と類似の電流であった.さらにこの分子のホスファターゼドメインを大腸菌に大量発現させ,精製して解析したところ,ホスファチジルイノシトール3,4,5-三リン酸(PIP3)をホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP2)へと脱リン酸化するフォスファターゼ活性を有することを確かめた.さらにPIP2濃度により活性が調節されるカリウムチャネルをアフリカツメガニル卵に共に発現させ,細胞内PIP2濃度をモニターしたところ,過分極によりPIP2濃度が増加し,脱分極により減少することを確かめた.これらの結果からこの分子は膜電位により活性が調節されるという新しいタイプの酵素であることを明らかにし,Ci-VSP (Ciona intestinalis Voltage-sensor-containing phosphatase)と命名してネイチャー誌に報告した.さらに,Ci-VSPと相同性を有する分子として新規電位センサー分子VSOP2を見出し,小脳プルキンエ細胞および海馬錐体細胞の樹状突起に局在することをin situ hybridization法および免疫組織化学法により明らかにした.