研究実績

亜鉛は新しい細胞内セカンドメッセンジャーである。

Zinc Wave

１９５７年にEarl W. SutherlandがcAMPがセカンドメッセンジャーとして作用することを発見した。そのごカルシウムや脂質、NOなどがセカンドメッセンジャーとして作用することが知られている。亜鉛は必須栄養素であり、タンパク質の立体構造の維持、または酵素活性に要求される金属元素であることが知られている。また神経伝達分子として作用する可能性が報告されているが、細胞内セカンドメッセンジャーとして作用することは不明であった。本研究では細胞外刺激依存的に粗面小胞体付近から亜鉛イオン濃度の上昇が起こる事を明らかにした。この結果から、亜鉛が構造維持や酵素活性のほかに、細胞内セカンドメッセンジャーとして機能する事が明らかになった。プレスリリース

Yamasaki, S., K. Sakata-Sogawa, A. Hasegawa, T. Suzuki, K. Kabu, E. Sato, T. Kurosaki, S. Yamashita, M. Tokunaga, K. Nishida and T. Hirano. Zinc is a novel intracellular second messenger. J. Cell Biol. 177: 637-645, 2007. Published online 14 May 2007 (doi:10.1083/jcb.1774iti1) (JCB) (In This Issue of JCB) (PubMed)

ZnWave

We previously showed that the Stat3-Liv1 (Zip6) cascade is critically involved in the epithelial-mesenchymal transition and is required for the nuclear localization of Snail1, a zinc-finger-containing repressor (Yamashita et al., 2004). In addition, toll-like receptor-mediated signaling decreases the intracellular free zinc in dendritic cells, and this decrease is required for dendritic-cell activation (Kitamura et al., 2006), suggesting that zinc acts as a signaling molecule. An important difference between our current observations and our previous findings is that the zinc-wave was observed several minutes after the stimulation, while the change in free zinc induced by toll-like receptor ligand was observed several hours after stimulation. In addition, the latter was totally dependent on a change in zinc transporter expression. We propose that intracellular zinc signaling can be classified into at least two categories: one is late zinc signaling that is dependent on a transcriptional change in zinc transporter expression, and the other is the zinc-wave, an early zinc signaling pathway that is directly induced by an extracellular stimulus, such as FceRI. Under the latter condition, zinc acts as an intracellular second messenger capable of directly transducing the extracellular stimulus into intracellular signaling events.

Zn signal

Zn protein

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亜鉛は新しい細胞内セカンドメッセンジャーである。

Zinc Wave