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英語名：Phospholipase C 英語略名：PLC | 英語名：Phospholipase C 英語略名：PLC | ||
フォスフォリパーゼ C（phospholipase C、PLC）は、[[wikipedia:ja:生体膜|生体膜]]の主要成分である[[wikipedia:ja:リン脂質|リン脂質]]を[[wikipedia:ja:加水分解|加水分解]]する[[wikipedia:ja:酵素|酵素]]群（phospholipase）の中の、[[wikipedia:ja:グリセロール|グリセロール]]と[[wikipedia:ja:リン酸|リン酸]]の間の[[wikipedia:ja:エステル|エステル]]エステル結合を加水分解する酵素の総称である（図1）。主な基質である[[フォスファチジルイノシトール4,5-二リン酸]]（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP<sub>2</sub>）を、[[イノシトール1,4,5-三リン酸]]（inositol 1,4,5-triphosphate, IP<sub>3</sub>）と[[ジアシルグリセロール]]（diacylglycerol, DAG）に分解する。この反応により生じる（1）PIP<sub>2</sub>低下、（2）IP<sub>3</sub>生成、（3）DAG生成、はそれぞれシグナルとして働き細胞内で多様な反応を引き起こす。例えば、（1）PIP<sub>2</sub>低下は[[イオンチャネル]]の働きを変化させ、（2）IP<sub>3</sub>はIP<sub>3</sub>受容体を介する[[小胞体]]からの[[Ca2+|Ca<sup>2+</sup>]]放出により細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度を局所的に上昇させ、（3） DAGは[[プロテインキナーゼC]]（protein kinase C, PKC）や[[TRPCチャネル]]を活性化する。また、DAGが[[ジアシルグリセロールリパーゼ]]（diacylglycerol lipase, DGL）により分解されると、内因性[[カンナビノイド]]である[[2-アラキドノイルグリセロール]]（2-arachidonoylglycerol, 2-AG）が生成され、それはさらに[[カンナビノイド受容体]]（CB1, CB2）を介して様々な反応を引き起こす。 | |||
フォスフォリパーゼ C（phospholipase C、PLC）は、[[wikipedia:ja:生体膜|生体膜]]の主要成分である[[wikipedia:ja:リン脂質|リン脂質]]を[[wikipedia:ja:加水分解|加水分解]]する[[wikipedia:ja:酵素|酵素]]群（phospholipase）の中の、[[wikipedia:ja:グリセロール|グリセロール]]と[[wikipedia:ja:リン酸|リン酸]]の間の[[wikipedia:ja:エステル|エステル]]エステル結合を加水分解する酵素の総称である（図1）。主な基質である[[フォスファチジルイノシトール4,5-二リン酸]]（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP<sub>2</sub>）を、[[イノシトール1,4,5-三リン酸]]（inositol 1,4,5-triphosphate, IP<sub>3</sub>）と[[ジアシルグリセロール]]（diacylglycerol, | |||
==活性== | ==活性== | ||
[[ | [[ファイル:Phospholipase.jpg|thumb|right|400px|'''図1 各種フォスフォリパーゼの切断部位の比較''' [http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Phospholipase.jpg Wikipedia]による。]] | ||
PLCは、生体膜の主要成分であるリン脂質を加水分解する酵素群の中の、グリセロールとリン酸の間のエステル結合を加水分解する酵素の総称である。PLCは[[受容体]]刺激により活性化され、主な基質であるフォスファチジルイノシトール4,5-二リン酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP<sub>2</sub>）を、イノシトール1,4,5-三リン酸（inositol 1,4,5-triphosphate, IP<sub>3</sub>）とジアシルグリセロール（diacylglycerol, | PLCは、生体膜の主要成分であるリン脂質を加水分解する酵素群の中の、グリセロールとリン酸の間のエステル結合を加水分解する酵素の総称である。PLCは[[受容体]]刺激により活性化され、主な基質であるフォスファチジルイノシトール4,5-二リン酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP<sub>2</sub>）を、イノシトール1,4,5-三リン酸（inositol 1,4,5-triphosphate, IP<sub>3</sub>）とジアシルグリセロール（diacylglycerol, DAG）に分解する。 | ||
== 分子構造による分類 == | == 分子構造による分類 == | ||
[[Image:PLC-2.jpg|thumb|right|400px|''' | [[Image:PLC-2.jpg|thumb|right|400px|'''図２ PLCのドメイン構造''']] | ||
PLCは構造的にβ、γ、δ、ε、ζ、ηの６つのタイプに分類され、[[wikipedia:ja:哺乳動物|哺乳動物]]ではβ1-4、γ1-2、δ1,3-4、ε、ζ、η1-2の合わせて13種類のサブタイプが同定されている。また、いくつかのサブタイプについてはsplicing variantが報告されている。splicing variantの一部を除くと、すべてのPLCは酵素活性を司るXドメインとYドメインの他に、さまざまなシグナル関連物質と相互作用する[[wikipedia:Ph_domain|PHドメイン]]（ζ型を除く）、Ca<sup>2+</sup>結合能を有する[[wikipedia:ja:EFハンド|EFハンド]]モチーフおよび[[wikipedia:ja:C2ドメイン|C2ドメイン]]を共通に有する（図３）。これらの基本的なドメイン構造に加え、PLCγではSrc相同ドメインの[[wikipedia:ja:SH2ドメイン|SH2ドメイン]]および[[wikipedia:ja:SH3ドメイン|SH3ドメイン]], PLCεでは[[wikipedia:Guanine nucleotide exchange factor|RasGEF]]（Ras guanine nucleotide exchange factor）様ドメインおよびRA（Ras association）ドメインなど、各タイプに特徴的なドメイン構造がみられる。 | PLCは構造的にβ、γ、δ、ε、ζ、ηの６つのタイプに分類され、[[wikipedia:ja:哺乳動物|哺乳動物]]ではβ1-4、γ1-2、δ1,3-4、ε、ζ、η1-2の合わせて13種類のサブタイプが同定されている。また、いくつかのサブタイプについてはsplicing variantが報告されている。splicing variantの一部を除くと、すべてのPLCは酵素活性を司るXドメインとYドメインの他に、さまざまなシグナル関連物質と相互作用する[[wikipedia:Ph_domain|PHドメイン]]（ζ型を除く）、Ca<sup>2+</sup>結合能を有する[[wikipedia:ja:EFハンド|EFハンド]]モチーフおよび[[wikipedia:ja:C2ドメイン|C2ドメイン]]を共通に有する（図３）。これらの基本的なドメイン構造に加え、PLCγではSrc相同ドメインの[[wikipedia:ja:SH2ドメイン|SH2ドメイン]]および[[wikipedia:ja:SH3ドメイン|SH3ドメイン]], PLCεでは[[wikipedia:Guanine nucleotide exchange factor|RasGEF]]（Ras guanine nucleotide exchange factor）様ドメインおよびRA（Ras association）ドメインなど、各タイプに特徴的なドメイン構造がみられる。 | ||
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== 活性調節 == | == 活性調節 == | ||
[[Image:PLC-3.jpg|thumb|right|400px|''' | [[Image:PLC-3.jpg|thumb|right|400px|'''図２ PLCの活性化経路''']] | ||
各タイプはそれぞれ異なる活性調節を受ける<ref><pubmed>11015615</pubmed></ref><ref><pubmed>11395409</pubmed></ref><ref><pubmed>16310357</pubmed></ref><ref><pubmed>17054901</pubmed></ref>。精巣にのみ発現するPLCζを除く5つのタイプについて、どのようなシグナルにより活性化されるのかを神経系の場合を念頭において説明する。図3は、各タイプのPLCが細胞膜のどのタイプの受容体の下流にあるのかをおおまかに示したものである。 | 各タイプはそれぞれ異なる活性調節を受ける<ref><pubmed>11015615</pubmed></ref><ref><pubmed>11395409</pubmed></ref><ref><pubmed>16310357</pubmed></ref><ref><pubmed>17054901</pubmed></ref>。精巣にのみ発現するPLCζを除く5つのタイプについて、どのようなシグナルにより活性化されるのかを神経系の場合を念頭において説明する。図3は、各タイプのPLCが細胞膜のどのタイプの受容体の下流にあるのかをおおまかに示したものである。 | ||
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== PLC下流シグナルの働き == | == PLC下流シグナルの働き == | ||
[[Image:PLC-1.jpg|thumb|right|400px|'''図３ PLCの下流のシグナル''']] | |||
PLCの活性化は、基質であるPIP<sub>2</sub>の減少と産物であるIP<sub>3</sub>とDAGの生成をもたらす。これら3つの因子はそれぞれシグナルとして働き、細胞内で多様な反応を引き起こす（図1）。代表的なものを以下に示す。 | PLCの活性化は、基質であるPIP<sub>2</sub>の減少と産物であるIP<sub>3</sub>とDAGの生成をもたらす。これら3つの因子はそれぞれシグナルとして働き、細胞内で多様な反応を引き起こす（図1）。代表的なものを以下に示す。 | ||