膜付近の細胞骨格ダイナミクス編集

PIP2はF-actin制御タンパク質と直接結合して、糸状アクチンの組織、重合、分岐を制御しています。

Endocytosis and exocytosisEdit

ホスホイノシチド（PI）（特にPI（4，5）P2）がexocytosisプロセスで重要であることを示す最初の証拠は1990年に出されたものである。 Emberhardらは、ジギトニン透過したクロマフィン細胞にPI特異的ホスホリパーゼCを作用させると、PIレベルが低下し、カルシウムをトリガーとしたエキソサイトーシスが阻害されることを見出した。 このエキソサイトーシスの阻害は、ATP依存的な段階を優先しており、分泌にはPIの機能が必要であることが示された。 その後の研究により、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移タンパク質や、透過性細胞培養においてATP依存的にPI(4,5)P2回復を仲介するphosphoinositol-4 monophosphatase 5 kinase type Iγ（PIPKγ）などが明らかにされました。 PI(4,5)P2特異的抗体はエキソサイトーシスを強く阻害し、LDCV (Large dense core vesicle) エキソサイトーシスプロセスにおいてPI(4,5)P2が極めて重要な役割を果たすことが直接証明された。

PI-specific kinase / phosphatase identificationとPI antibody / drug / blocker discoveryを用いて、分泌調節におけるPI（特にPI(4,5)P2）の役割については広く検討されている。 PHPLCδ1ドメインの過剰発現（PI(4,5)P2の緩衝剤あるいは遮断剤として働く）、クロマフィン細胞や中枢神経系でのPIPKIγノックアウト、β細胞でのPIPKIγノックダウン、シナプトジャニン1の膜結合型インシトール5フォスファターゼドメインの過剰発現を用いた研究では、PI(4,5)P2欠乏あるいは遮断後に小胞（シナプティック小胞およびLDCV）分泌が激しく阻害されていることが示唆された。 さらに、いくつかの研究では、PI(4,5)P2枯渇後にドッキングした小胞の数は変化しないが、それらの小胞のRRPが損なわれているか減少しており、融合前段階（プライミング段階）での欠陥が示唆された。 IP3/DAG pathwayEdit

PIP2 は、Gタンパク質共役型受容体に結合したリガンドがGqαサブユニットを活性化することによって開始される]の中間体として機能している。 PtdIns(4,5)P2は、α1アドレナリン受容体などのタンパク質受容体を通じ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ある。 PIP2は、多くの膜タンパク質やMチャネルなどのイオンチャネルの機能を制御しています。 PLCがPIP2を触媒して生成するのは、イノシトール1,4,5-三リン酸（InsP3；IP3）とジアシルグリセロール（DAG）で、これらはいずれもセカンドメッセンジャーとして機能する。 このうちDAGは細胞膜上に留まり、プロテインキナーゼC（PKC）を活性化することでシグナルカスケードを活性化させる。 PKCは、他の細胞質タンパク質をリン酸化することで活性化する。 PKCの作用は、リン酸化酵素によって逆転される可能性がある。 IP3は細胞質に入り、平滑小胞体上のIP3受容体を活性化し、平滑小胞体上のカルシウムチャネルを開き、特定のCa2+チャネルを介して細胞質へのカルシウムイオンの動員を可能にする。 カルシウムは他のタンパク質を活性化することにより、カスケードに参加する。

Docking phospholipidsEdit

Class I PI 3-kinase は PtdIns(4,5)P2 をリン酸化して phosphatidylinositol (3,4,5)-trisphosphate (PtdIns(3,4,5)P3) と PtdIns(4,5)P2 はPtdIns4Pから変換されることができます。 PtdIns4P、PtdIns（3,4,5）P3、PtdIns（4,5）P2は、酵素の基質として働くだけでなく、特定のドメインと結合するドッキングリン脂質として働き、細胞膜へのタンパク質の動員やその後の情報伝達カスケードの活性化を促進する。

• PtdIns（3，4，5）P3によって活性化されるタンパク質の例としては、AKT、PDPK1、Btk1がある。
• PtdIns（4，5）P2の直接的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Na+チャンネルの開放があげられる。

Potassium channelsEdit

Inwardly rectifying potassium channelsは、チャネル活性にPIP2のドッキングを必要とすることが示されている。

G protein-coupled receptorsEdit

PtdIns(4,5)P2 は直接結合によりクラスA Gタンパク質結合受容体（GPCR）の活性状態を安定化し、特定のGタンパク質に対して選択性を向上することがわかってきた。

Gタンパク質共役型受容体キナーゼ編集

PIP2 はGRK2の大きな葉に結合してGタンパク質共役型受容体キナーゼ2 (GRK2) を膜にリクルートすることが示されています。

RegulationEdit

PIP2 は多くの異なる成分によって制御されています。 1つの新たな仮説は、PIP2濃度が局所的に維持されているということである。 PIP2の調節に関与する因子のいくつかは以下の通りである。

• 脂質キナーゼ、脂質フォスファターゼ
• 脂質輸送タンパク質
• 成長因子。 小型GTPase
• 細胞接着
• 細胞間相互作用
• 細胞体積変化
• 細胞分化状態
• 細胞ストレス