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イノシトールリン脂質の解析

ドキュメント内 B03_flà.indd (ページ 68-71)

ホスホイノシチドは細胞膜の一部分を構成する荷電性膜脂質群の総称で、細胞における数々の調節反応によって活性化さ れることが知られています。これら一連の物質は細胞における増殖やアポトーシス、形態形成および運動性を支配するシグナ ル伝達経路において2次メッセンジャーとして機能し、また膜やタンパク質の転送や細胞接着、そして細胞骨格の再構築など でも重要な役割を担っています。

増殖因子やホルモンによる刺激に応答して特定のホスホイノシチドが産生されると細胞におけるシグナリングが活発化しま す。ホスホイノシチドの濃度や分布は脂質修飾酵素、すなわちキナーゼやホスファターゼ、ホスホリパーゼ等によって触媒さ れる相互交換反応によって規定されています(図1)。2次メッセンジャーとしてのホスホイノシチドの活性はリン酸基の結合 状態によって決定されるため、これら脂質類を修飾する酵素がシグナル伝達反応を正しく進めるための中核的な物質というこ とになります。炎症や糖尿病、動脈硬化や癌などの一連の疾患はこれらシグナル伝達経路の障害に起因することがよく知られ ています。

ホスホイノシチドは細胞膜特定サイトにおけるエフェクタータンパク質への結合や、局在化されたシグナルの生成を通じて 生物学的な効果を発揮します。受容体を介したシグナル伝達反応では、ホスホイノシチドは膜状でサイト特異的なシグナル物 質として機能し、エフェクタータンパク質と結合してこれらをプラズマ膜内表面の決められたサイトへと輸送するというメカ ニズムが知られています。すでに多くのホスホイノシチド作用性タンパク質は同定されており、その100種以上は様々なホ スホイノシチドの種に対応した親和性と特異性を有するPleckstrin  Homology(PH)ドメインという部位を含んでいます。

それ以外のエフェクタータンパクのドメインとしてはホスホイノシチドと相互作用する「FYVEドメイン」、特殊な「ジンクフ ィンガー」そして「Phox(PX)ドメイン」などが報告されています。プロテオミクス研究の発展にともない、新規の細胞−脂 質相互作用の同定や、ホスホイノシチドを仲介としたシグナリングによって規定されるタンパク質複合体の機能解析は細胞に おける分子レベルでのシグナル伝達経路のメカニズム解明において重要なテーマとなり得ます。

ホスホイノシチドやイノシトールリン酸エステルはその役 割の重要性(表1)にもかかわらず、活性や生物学的な作用に 関する研究がこれまでほとんど進んでいませんでした。これ は研究材料となる物質が入手困難であったため、脂質分野そ れ自体の研究に支障をきたしてしまったことが原因です。

Echelon社ではこのニーズに応えるため、化学合成による ホスホイノシチドおよびイノシトールリン酸エステル研究用 の試薬を完全なライン・アップという形で取り揃えました。

この中には天然物としては入手不可能なものも含まれていま す。またEchelon社はプロテオミクスや細胞生物学の分野 に従事する研究者の需要を受けて、高度な熟練や専門知識を 要さずに研究を行うためのツール各種、すなわち「ホスホイ ノシチド−タンパク質相互作用」や「ホスホイノシチド介在 型シグナリング」に関連したキット類も供給しております。

ホスホイノシチド 機能

PtdIns PI3キナーゼ、PI4キナーゼ、PI5キナーゼの基質。

PI(3)P 小胞タンパク質の整列や液胞での輸送過程に関与。

FYVEドメインと相互作用。

PI(4)P タンパク質の分泌や小胞外皮形成に関与。

PI(5)P PI3キナーゼ、PI4キナーゼの基質。

PI(3,4)P2 PI(3,4,5)P3の代謝産物。PKB、PKC、血小板キナーゼ を活性化し、細胞の生命維持を誘導。

PI(3,5)P2 小胞タンパク質の整列や液胞での輸送過程、ストレス応 答に関与。

PI(4,5)P2 PI3キナーゼ、PKCの基質。PHドメインを含む膜タンパ ク類と相互作用。開口分泌(エキソサイトーシス)や細 胞骨格形成のプロセスを仲介。ホスホリパーゼCによっ てリン酸基を脱離され、細胞内でのカルシウム放出機能 を持つI(1,4,5)P3を生成。

PI(3,4,5)P3 PHドメインを含む膜タンパク類と相互作用し、シグナル 伝達に関与するタンパク複合体を形成。標的タンパクは Akt/PKB、PKC、PDK1、Btk、GRP-1など。細胞の生命 維持や分化、遊走および形態形成の重要な経路を調節。

イノシトール

リン酸エステル 機能

(1,4,5)I P3 細胞内で脳神経の機能に関わるカルシウムイオンの濃度 を調整。

(1,3,4)I P3 カルシウムのイオンチャンネルのイオン電導度を調節。

(3,4,5,6)I P3 カルシウムのイオンチャンネルのイオン電導度を調節。

表1.イノシトールリン脂質の種類と生物学的役割

イノシトールリン脂質の解析 Analysis of Inositolphospholipids

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1

O

O

O P O HO

O O

R1 O

R1 OPO3=

OPO3=

OPO3=

OPO3= OPO3=

OPO3=

OPO3= OPO3=

OPO3=

OPO3= OPO3=

OPO3=

PI(4)P

PI(4,5)P2

PI(3)P

PI(3,5)P2

PI(3,4,5)P3

PI

PI(5)P

PI(3,4)P2

PIPK PI5 K PIKfyve MTM

PI3 K PTEN

PI3 K

PI3 K PIPK

PI4 K

MTM

PI3 K

SHIP

キナーゼ:

ホスファターゼ:

図1.ホスホイノシチドの相互変換

Cosmo  Bio  would  like  to  acknowledge  and  thank  the  Echelon  Biosciences  Inc.  for  providing  Inositolphospholipids information presented here.

使用目的

 PIPビーズはpull-down法によるホスホイノシチド結合性タンパク質の同定を 行うために作られた試薬です。可能な応用例としては細胞溶離液や で翻 訳生成したペプチド混合液中に存在するPIP結合性タンパクの分離などがあげ られ、処理後にSDS-PAGEやさらに進んだ解析法に回されます。PIPビーズは 10nmolのホスホイノシチドが結合したアガロースビーズ15からなり、この量 は数種のタンパク質の結合解析を行うのに十分です。また、どのPIPビーズにも ネガティブコントロールビーズ(0.15)が付属されています。

[メーカー:ECL]

品名 品番 包装 希望販売価格 毒劇 貯蔵

di-C6PtdIns P-B001 15 ¥ 121,000 S

di-C6PI(4)P P-B004A 15 ¥ 121,000 S

di-C6PI(5)P P-B005A 15 ¥ 121,000 S

di-C6PI(3,4)P2 P-B034A 15 ¥ 121,000 S

di-C6PI(3,5)P2 P-B035A 15 ¥ 121,000 S

di-C6PI(4,5)P2 P-B045A 15 ¥ 121,000 S

di-C6PI(3,4,5)P3 P-B345A 15 ¥ 121,000 S

LBPA Beads P-BLBPA 15 ¥ 121,000 S

Sphingomyelin Beads P-B0SM 15 ¥ 121,000 S

Ceramide Beads P-BCER 15 ¥ 121,000 S

PIP Beads Amide P-B001A 15 ¥ 121,000 S

SphingoBeadTM sample pack P-B00SS 1

パック

0.25 ¥ 103,500

¥ 18,500 S S

PIP Beads TM (PIPビーズ)

背景

 PIPストリップとPIPアレイは1種あるいはそれ以上のホスホイノシチドを固 定化し、そこに解析対象となるタンパク質を重層添加することによって特異的結 合を解析するシンプルな原理を持つ試薬系です。脂質と結合したタンパク質はそ れに対する抗体またはビオチン、放射性ラベルによって検出・定量されます。脂 質類はニトロセルロース膜に固定化されています。PIPストリップには8種のホ スホイノシチドとその他の生理活性脂質がそれぞれ1スポットごとに100pmol 固定化されており、またPIPアレイには濃度勾配をかけた脂質各種8種の脂質群 が100〜1.56pmolのレンジで固定化されています。

使用目的

 PIPストリップは、2$×6$のニトロセルロース膜上に15種類のリン脂質が 100pmolとブランクがスポットされています。

 PIP ア レ イ は 4$× 4$の ニ ト ロ セ ル ロ ー ス 膜 に 濃 度 勾 配(100 〜 1.56pmol)をかけた8種類のリン脂質がスポットされています。目的タンパク 質とリン脂質との結合量の違いを見ることができます。

[メーカー:ECL]

品名 品番 包装 希望販売価格 毒劇 貯蔵

PIP-ストリップス PIP-StripsTM

P-6001 2

ストリップ

10

ストリップ

¥ 28,000

¥ 86,000

SRS

PIP Strips TM  &PIP Array TM

(PIPストリップ及びPIP アレイ)

迅速な脂質結合タンパク質の定量ができます!

使用目的

 6つに濃度分けされたHy-PIPnsが2ウェル(1004/ウェル)ずつ96ウェルプ レートに含まれています (図1)。

 各プレートはあらかじめブロックし、乾燥させてありますのでタンパク質をす ぐに加えることができます。

特長

 ホスフォイノシチドと関連するタンパク質の選択性および感受性を決める固相 結合アッセイにお使いいただけます。

[メーカー:ECL]

品名 品番 包装 希望販売価格 毒劇 貯蔵

Array PIP Plate, Eight PIPs, Concentration Gradient H-6500 1

プレート

¥ 69,000 S

Specificity PIP Plate, Eight PIPs, 10 pmol per well H-6300 1

プレート

¥ 69,000 S

Screening Cova PIP Plate, 10 pmol PI(3)P per well H-6200 1

プレート

¥ 69,000 S

Cova PIP Plate TM

0.625 1.25 2.5 5 10 20 A. PI

B. PI(3)P C. PI(4)P D. PI(5)P E. PI(3, 4)P₂ F. PI(3, 5)P₂ G. PI(4, 5)P₂ H. PI(3, 4, 5)P₃

pmol/well Cova PIPTM Array Plate

図1 Cova PIPTM Array Plate

イノシトールリン脂質の解析

 

ホスホイノシチド結合タンパク質の同定と機能解析キット

 

背景

 PIPストリップは、2$×6$のニトロセルロース膜上に15種類のリン脂質が 100pmolとブランクがスポットされていますが、PIPマイクロストリップはこ れよりも小さいスケールで、1$×2$のニトロセルロース膜に20pmolスポッ トされています。どちらも、目的のタンパク質がどのリン脂質に結合するかを見 ることができます。

使用目的

 より小さいスケール(1×2$)でお使いいだたくためにデザインされていま す。0.50以下のタンパク質で標識することができます。なお、固定化された脂 質量は20pmol/スポットです。

[メーカー:ECL]

品名 品番 包装 希望販売価格 毒劇 貯蔵

PIPマイクロストリップ PIP MicrostripsTM

P-M600 2

ストリップ

10

ストリップ

¥ 30,500

¥ 93,000 S S

PIP MicroStrips TM

(PIPマイクロストリップ)

使用目的

 PIPストリップと一緒にご利用いただくコントロール試薬として、特定のリン 脂質に特異的なタンパク質が含まれます。各ペレットは簡単に水やバッファーで 再溶解でき、一つのPIPストリップの使用に十分なタンパク質量です。GST融合 タンパク質ですので抗GST抗体を使用した検出もできます。

PIP2 GripTM(PLCδ) Specificity for PI(4,5)P2 Cat.#G-1010

PIP3 GripTM(Grp1) Specificity for PI(3,4,5)P3

Cat.#G-1200 Exclusive world wide supplier of Grp1 Multi-PIP GripTM(LL5α) Recognizes all phosphoinositides (Interacts more strongly with di-and triphosphates) Cat.#G-1100 PI

PI(4)P

PIP4-K

PIP5-K

PI(3)P

Myotubularin

PI3-Kinase PIP4-K

PIP5-K SHIP

PI3-Kinase

PTEN

細胞内カルシウム放出 神経学 / 脳機能

細胞増殖 発癌 炎症 免疫応答 インスリン応答 グルコース代謝 PLC

Ins(1,4,5)P3

PI(4,5)P2 PIP2 Grip (PLCδ)

PI(3,4)P2

PI(1,4,5)P3

[メーカー:ECL]

品名 品番 包装 希望販売価格 毒劇 貯蔵

MultiPIP GripTM G-1100 5

パック

¥ 38,500 R

PI(4,5)P2 GripTM, GST tag G-4501 2.50 ¥ 9,000 R

PIP Grip TM  Pellets

(PIPグリップペレット)

SphingoStripsTM    Product No.S-6000

Monosialoganglioside-GM1 Disiaganglioside-GD3 Sulfatide Psychosine Cholesterol Lyso-PC PC Solvent Blank Sphingosine

Sphingosine-1-phosphate(S1P) Phytosphingosine Ceramide Sphingomyelin Sphingosylphopholycholine Lysophosphatidic Acid(LPA) Myriosine

[メーカー:ECL]

品名 品番 包装 希望販売価格 毒劇 貯蔵

スフィンゴ・ストリップス Sphingo Strips

S-6000 2

ストリップ

10

ストリップ

¥ 26,500

¥ 82,000

SS

Sphingo ArrayTM S-6001 2

パック

5

パック

¥ 62,500

¥ 110,000 S S

使用目的

 スフィンゴストリップは、生物活性のある15種類の脂質とブランクが、ニト ロセルロース膜上に100pmolずつスポットされているので、タンパク質の結合 アッセイなどに使用できます。

Sphingo Array TM  & Sphingo  Strip TM (スフィンゴアレイとス フィンゴストリップ)

イノシトールリン脂質の解析

 

ホスホイノシチド結合タンパク質の同定と機能解析キット

 

ドキュメント内 B03_flà.indd (ページ 68-71)