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| 名前 | |
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| IUPAC名
1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホ-(1-D-ミオ-イノシトール4,5-ビスリン酸)
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ47Ｈ80Ｏ19Ｐ3 | |
| モル質量 | 1042.05グラム/モル |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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 インフォボックス参照
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ホスファチジルイノシトール 4,5-ビスリン酸またはPtdIns(4,5) P 2 は、単にPIP 2または PI(4,5)P 2とも呼ばれ、細胞膜の微量リン脂質成分です。PtdIns(4,5) P 2 は細胞膜に豊富に存在し、多くの重要なシグナル伝達タンパク質の基質となっています。[1] PIP2 はタンパク質を選別する脂質クラスター[2]も形成します。[3] [4] [5]
PIP 2は主にPI(4)P由来のI型ホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼによって生成される。後生動物では、PIP 2はPI(5)P由来のII型ホスファチジルイノシトール5-リン酸4-キナーゼによっても生成される。[6]
PIP2の脂肪酸は種や組織によって異なりますが、最も一般的な脂肪酸は1位がステアリン酸、 2位がアラキドン酸です。[7]
シグナル伝達経路
PIP 2は、 PIP 2サイクル、PI3Kシグナル伝達、PI5P代謝など、多くの細胞シグナル伝達経路の一部です。 [8]最近、核内に未知の機能を持つものが発見されました[9]。
機能
膜近傍の細胞骨格のダイナミクス
PIP2はF-アクチン調節タンパク質に直接結合することにより、フィラメント状アクチン（ F-アクチン）の組織化、重合、分岐を制御します。 [10]
エンドサイトーシスとエキソサイトーシス
ホスホイノシチド（PI）（特にPI（4,5）P2）がエキソサイトーシスの過程で重要であることを示す最初の証拠は1990年にありました。Emberhardら [11]は 、PI特異的ホスホリパーゼCをジギトニン透過性クロマフィン細胞に適用すると、PIレベルが低下し、カルシウム誘発性エキソサイトーシスが阻害されることを発見しました。このエキソサイトーシス阻害はATP依存段階に優先的であり、PI機能が分泌に必要であることを示しています。その後の研究で、この段階で必要な関連タンパク質、例えばホスファチジルイノシトール転送タンパク質[12]やホスホイノシトール-4-モノホスファターゼ5キナーゼIγ型（PIPKγ）[13]が 特定されました。これらは、透過性細胞のインキュベーション中にATP依存的にPI（4,5）P2の回復を媒介します。これらの後の研究では、PI(4,5)P2特異的抗体がエキソサイトーシスを強力に阻害し、PI(4,5)P2がLDCV（大型高密度コア小胞）エキソサイトーシスプロセス中に極めて重要な役割を果たしているという直接的な証拠を提供した。[引用が必要]
PI特異的キナーゼ/ホスファターゼの同定およびPI抗体/薬物/ブロッカーの発見を通じて、分泌調節におけるPI（特にPI(4,5)P2）の役割が広範囲に調査されました。PHPLCδ1ドメインの過剰発現（PI(4,5)P2の緩衝液またはブロッカーとして作用）[14] 、クロマフィン細胞 [15]および中枢神経系におけるPIPKIγノックアウト[16]、ベータ細胞株におけるPIPKIγノックダウン[17]、およびシナプトジャニン1の膜結合イノシトール5-ホスファターゼドメインの過剰発現[18]を利用した研究はすべて、PI(4,5)P2の枯渇または遮断後に小胞（シナプス小胞およびLDCV）分泌が著しく損なわれることを示唆しました。さらに、いくつかの研究[18] [16] [15]では、PI(4,5)P2枯渇後もドッキング小胞の数は変化しなかったものの、それらの小胞のRRPが損なわれたり減少したりしたことが示されており[15]、融合前段階（プライミング段階）での欠陥を示唆しています。フォローアップ研究では、PI(4,5)P2とCAPS [19] 、 Munc13 [20]、シナプトタグミン1 [21]との相互作用が、このPI(4,5)P2依存性プライミング欠陥に関与している可能性が高いことが示されました。
IP3/DAG経路
PIP 2 は、Gタンパク質共役受容体に結合してG q αサブユニットを活性化するリガンドによって開始されるIP 3 /DAG経路の中間体として機能します。PtdIns(4,5) P 2 は、α1アドレナリン受容体などのタンパク質受容体を介して活性化される膜結合酵素であるホスホリパーゼC (PLC)による加水分解の基質です。PIP 2は、Mチャネルなど、多くの膜タンパク質とイオンチャネルの機能を制御します。PLCによるPIP 2の触媒産物は、イノシトール1,4,5-トリスリン酸(Ins P 3 ; IP 3 ) とジアシルグリセロール(DAG)であり、どちらもセカンドメッセンジャーとして機能します。このカスケードでは、DAGは細胞膜上に残り、タンパク質キナーゼC (PKC)を活性化することでシグナルカスケードを活性化します。 PKCは次に他の細胞質タンパク質をリン酸化して活性化します。PKCの効果はホスファターゼによって逆転する可能性があります。IP3は細胞質に入り、滑面小胞体（ER）上のIP3受容体を活性化します。これにより滑面小胞体上のカルシウムチャネルが開き、特定のCa2 +チャネルを介してカルシウムイオンが細胞質に動員されます。カルシウムは他のタンパク質を活性化することでカスケードに参加します。[22]
ドッキングリン脂質
クラス I PI 3 キナーゼはPtdIns(4,5) P 2をリン酸化してホスファチジルイノシトール (3,4,5)-トリスリン酸(PtdIns(3,4,5) P 3 )を形成し、PtdIns(4,5) P 2 はPtdIns4P から変換できます。PtdIns4P、PtdIns(3,4,5) P 3、および PtdIns(4,5) P 2 は酵素の基質として機能するだけでなく、タンパク質の細胞膜へのリクルートメントとそれに続くシグナル伝達カスケードの活性化を促進する特定のドメインに結合するドッキングリン脂質としても機能します。[23] [24]
- PtdIns(3,4,5) P 3によって活性化されるタンパク質の例としては、Akt、PDPK1、Btk 1などがある。
- PtdIns(4,5) P2の直接的な効果のメカニズムの1つは、成長ホルモン放出ホルモンによる成長ホルモン放出におけるマイナー機能としてのNa +チャネルの開口である。[25]
カリウムチャネル
内向き整流性カリウムチャネルは、チャネル活性のためにPIP2のドッキングを必要とすることが示されている。[26] [27]
Gタンパク質共役受容体
PtdIns(4,5) P2は直接結合によりクラスAのGタンパク質共役受容体（GPCR）の活性状態を安定化し、特定のGタンパク質に対する選択性を高めることが示されている。 [28]
Gタンパク質共役受容体キナーゼ
PIP 2はGタンパク質共役受容体キナーゼ2 （GRK2）の大きな葉に結合することでGRK2を膜にリクルートすることが示されています。これによりGRK2は安定化し、 GPCRの一種であるβアドレナリン受容体のより効率的なリン酸化を可能にする方向に配向されます。 [29]
規制
PIP 2は多くの異なる成分によって制御されています。1つの新しい仮説は、PIP 2濃度が局所的に維持されるというものです。PIP 2の調節に関与する因子には次のようなものがあります: [30]
参考文献
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