新規パルミトイル化酵素G-PATによる3量体Gタンパク質の動態制御機構の解明

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Gαは外界刺激によるGタンパク質共役型受容体(GPCR)を介した細胞内情報伝達の要として機能する分子スイッチであると考えられている。過去の報告から、パルミトイル化はGαの細胞膜への局在および機能の発揮に必要不可欠な役割を果たしていると考えられている。また、このパルミトイル化修飾は外界刺激依存的にGαパルミトイル化酵素(G-PATと命名)および脱パルミトイル化酵素によりダイナミックに制御されていることが示唆されている。しかし、G-PATおよびGα脱パルミトイル化酵素は未だ不明であり、Gαパルミトイル化サイクルの制御機構は明らかになっていない。昨年度までにGaパルミトイル化機構を明らかにしたことから、本年度は脱パルミトイル化機構の解明を試みた。報告者は、パルミトイル化蛋白質を基質として試験管内で脱パルミトイル化酵素活性を検出することが可能な定量法を構築することに成功し、この手法を用いてラット脳に存在することが予想される脱パルミトイル化酵素の精製を行った。超遠心分離機による細胞内画分の分離、界面活性剤による抽出、イオン交換クロマトグラフィーおよびゲルろ過クロマトグラフィー等による精製の結果、酵素活性を有する分画を得ることに成功した。また、報告者は上記に関連して、則竹淳博士らとともに、神経細胞における外部刺激に対する蛋白質パルミトイル化の調整制御機構を解明し、Journal of Cell Biology誌に成果を報告した。さらに、海外研究者らとの共同研究に基き、タンパク質パルミトイル化に関する新たな知見をそれぞれPLoS Genetics誌並びにEMBO Journal誌から発表した。