プロテインキナーゼCデルタ型（PKC-δ）は、ヒトではPRKCD遺伝子によってコードされる酵素です。PKC-δはPKCファミリーの重要なメンバーの一つです。生理的条件下では、発現したPKC-δは主に不活性な形で細胞質に存在しますが、活性化されるとPKC-δは細胞膜に移動し、下流のシグナル経路システムを開始し、細胞の増殖、分化、アポトーシスプロセスに参加します。現在、PKC-δはアポトーシスの調節に二重の効果を持つと考えられており、これは促進的および抑制的な効果によって示されています。したがって、PKC-δの異常な発現と活性化は、さまざまな疾患の発生、特に腫瘍細胞の異常なアポトーシスに密接に関連しており、重要な役割を果たします。

図1. PRKCD遺伝子のタンパク質構造。

機能

プロテインキナーゼCは細胞質内の酵素です。刺激されていない細胞では、PKCは主に不活性な構造で細胞質に分布しています。二次メッセンジャーが利用可能になると、PKCは膜結合酵素になります。細胞質内の酵素を活性化し、生化学反応の調節に参加することができます。また、核内の転写因子に作用し、遺伝子発現の調節にも参加します。

PKC-δの活性化

PKC-δの活性化はアポトーシスの初期イベントであり、細胞の形態変化の前に発生します。しかし、生理的条件下では、PKC-δは通常、不活性で冗長な形で細胞質に主に存在します。アポトーシス誘導因子の影響下で、PKCはアロステリック効果などの多段階プロセスを通じて活性化されます。PKC-δのリン酸化：PKCの活性化には活性リングのリン酸化が必要です。たとえば、活性リングのThr 505のリン酸化はcPKC / aPKCが触媒活性型を生成するために必要です。PKC-δのThr505リン酸化はアロステリック効果を増加させ、その触媒活性を活性化することができます。他のPKCファミリーのメンバーとは異なり、Thr505/Ser662がリン酸化されていなくても、PKC-δは機能的なキナーゼである可能性がありますが、Thr505/Ser662の非リン酸化はPKC-δの触媒活性を90％低下させる可能性があります。 

PKC-δのシフト

PKC-δは移動可能な酵素であり、特に活性化されたPKC-δは移動を通じて特定の基質に選択的に結合することができます。PKC-δは特定の細胞内ユニットに移動し、その特定の基質をリン酸化し、異なるシグナル伝達タンパク質と相互作用して異なる細胞効果を発揮します。異なるアポトーシス誘導因子はPKC-δの異なる移動を誘導することができ、たとえば、シタラビン処理されたHL-60細胞や放射線照射されたMCF7細胞ではPKC-δが核にシフトしました。UV照射されたラットJB6表皮細胞では、活性化されたPKC-δが細胞質から細胞膜に移動し、その後JB6細胞がErksおよびJNKsを活性化することによってアポトーシスを誘導されました。角化細胞では、活性化されたPKC-δがミトコンドリアにシフトし、シトクロムCの放出とアポトーシスを誘導し、非活性化されたPKC-δは細胞膜にシフトします。セラミドとIFN-7はPKC-δをゴルジ体に誘導することができます。シンドビスウイルス（SV）でトランスフェクトされた神経膠腫細胞では、PKC-δが小胞体に移動し、チロシンリン酸化が発生します。活性化されたPKC-δはSV誘導のアポトーシスを抑制し、PKC-δの特定のリン酸化部位のチロシンはその抗アポトーシス効果に不可欠です。 

PKC-δは崩壊を促進する

PKC-δまたはPKC-δCFの活性化は、下流のシグナル伝達経路システムを開始する過程で、他の細胞シグナル伝達経路システムとの相互作用を必要とし、細胞のアポトーシスを完了させます。

参考文献

1. Micol V; et al. Correlation between protein kinase C alpha activity and membrane phase behavior. Biophysical Journal. 1999, 76 (2): 916-27.
2. Steinberg SF; et al. Distinctive activation mechanisms and functions for protein kinase Cdeha. Bioehem J, 2004, 384 (Pt 3): 449-459