Phospholipase C(PLC) mediated signal transduction mechanism leading to the initiation of DNA replication in fertilizing amphibian egg was investigated. Staurosporine, a protein kinase C(PKC) inhibitor, treated Rana dybowskii eggs showed high frequency of abnormal cleavages and decreased DNA polymerase α activity. Increase of Inositol 1,4,5-triphosphate($lP_3$) and diacylglycerol (DAG) which are the products of phosphatidylinositol 4,5-bis-phosphate($PIP_2$) hydrolysis by PLC was also observed. Numorous phosphoproteins were observed in proliferating eggs. The phosphorylation of these protein are not likely to be the substrate of PKC, since calphostin C treatment to the eggs did not change the phosphorylation level of these proteins. Rather, phosphorylation involved with contorol mechanism of cell division in proliferating eggs seems to be carried out by calcium independent protein kinases. EGTA treatment to egg extract resulted in phosphorylation of 70 kD protein in 15 minutes after fertilization, and 98 kD and 49 kD proteins were phosphorylated at mid-or late-S-phase of the first cell cycle. The data suggest that the phosphorylation of these three proteins might be associated with the initiation of cell division or progress of cell cycle.
본 연구에서는 양서류의 수정부터 DNA 복제에 이르는 과정에서 phospholipase C(PLC)에 의해 매개되는 신호전달에 관하여 조사하였다. Protein kinase C(PKC)의 억제제로 알려진 staurosporine을 처리 한 Rana dybowskii의 알의 경우 비정상적인 난할이 높은 빈도로 관찰되었으며 DNA 중합효소 α의 활성이 감소되었다. PLC에 의한 phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate($PIP_2$)의 가수분해산물인 inositol 1,4,5-triphosphate($IP_3$)와 diacylglycerol(DAG)의 수정에 따른 증가도 관찰되었다. 많은 단백질의 인산화가 수정란에서 관찰되었으나, calphostin C 처리에 의해 인산화 정도에 변화가 나타나지 않는 것으로 보아, 관찰된 인산화 단백질이 PKC의 기질로는 보이지 않는 다. 오히려 EGTA를 처리한 수정란 추출물에서 인산화에 변화가 있어서, 70 kD의 단백질의 인산화가 수정 15분후부터 나타났으며, 98 kD와 49 kD의 단백질의 인산화가 S 시기의 중반 내지는 후반부로 여겨지는 단계에서 나타났다. 이 결과는 이들 세 단백질의 인산화가 세포분열의 개시 및 세포분열 주기의 진행에 관여할 가능성을 제시한다.