RASによる膜標的化を介した新規ヒトホスホリパーゼC、plcepsilonの調節

ホスホイノシチド特異的ホスホリパーゼC（PI-PLC）は、さまざまな受容体分子からの細胞内シグナル伝達の調節において極めて重要な役割を果たします。ヒトPI-PLCアイソフォームの10人以上のメンバーが特定され、3つのクラスベータ、ガンマ、デルタに分類されており、これらは異なるメカニズムによって規制されています。ここでは、Plcepsilonという名前の新しいクラスのヒトPi-PLCの識別を報告します。これは、そのC末端にRAS関連ドメインとそのN末端にCDC25様ドメインの存在を特徴としています。plcepsilonのRAS関連ドメインは、Ha-rasとRap1aのGTP結合型に特異的に結合します。HA-RASの解離定数は、他のRASエフェクターの解離定数と推定され、他のRASエフェクターのものと同等です。活性化されたHA-RAS変異体とPlcepsilonの共発現は、サイトゾルから原形質膜への転座を誘導します。表皮成長因子を刺激すると、異常に発現したplcepsilonの同様の転座が観察され、これは支配的な陰性HA-Rasの共発現によって阻害されます。さらに、リポソームベースの再構成アッセイを使用して、Plcepsilonのホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸加水分解活性は、GTP依存的にHA-RAによってin vitroで刺激されることが示されています。これらの結果は、RAがplcepsilonの膜標的化を通じてホスホイノシチド分解を直接調節することを示しています。

Phosphoinositide-specific phospholipase C (PI-PLC) plays a pivotal role in regulation of intracellular signal transduction from various receptor molecules. More than 10 members of human PI-PLC isoforms have been identified and classified into three classes beta, gamma, and delta, which are regulated by distinct mechanisms. Here we report identification of a novel class of human PI-PLC, named PLCepsilon, which is characterized by the presence of a Ras-associating domain at its C terminus and a CDC25-like domain at its N terminus. The Ras-associating domain of PLCepsilon specifically binds to the GTP-bound forms of Ha-Ras and Rap1A. The dissociation constant for Ha-Ras is estimated to be approximately 40 nm, comparable with those of other Ras effectors. Co-expression of an activated Ha-Ras mutant with PLCepsilon induces its translocation from the cytosol to the plasma membrane. Upon stimulation with epidermal growth factor, similar translocation of ectopically expressed PLCepsilon is observed, which is inhibited by co-expression of dominant-negative Ha-Ras. Furthermore, using a liposome-based reconstitution assay, it is shown that the phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate-hydrolyzing activity of PLCepsilon is stimulated in vitro by Ha-Ras in a GTP-dependent manner. These results indicate that Ras directly regulates phosphoinositide breakdown through membrane targeting of PLCepsilon.