甲状腺刺激ホルモン受容体の分子生物学的解析

• Project/Area Number: 06671024
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 内分泌・代謝学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小杉 眞司 京都大学, 医学部, 助手 (50252432)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須川 秀夫 京都大学, 医学部, 講師 (70162857) ; 森 徹 京都大学, 医学部, 教授 (40026894) ; 赤水 尚史 京都大学, 医学部, 助手 (20231813)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Keywords: TSH受容体 / cAMP / イノシトール燐酸 / G蛋白 / プランマー病 / 活性化型変異 / Nリンク糖鎖 / 分子生物学

Research Abstract

甲状腺刺激ホルモン(TSH)受容体の細胞膜貫通領域をsite-directed mutagenesisにより変異させ、Cos-7細胞にトランスフェクションして表現実験を行い、非刺激下、TSH・TSAb(バセドウ病甲状腺刺激抗体)刺激下でのcAMP・イノシトール燐酸産生能とTSH結合能の測定およびTSH受容体の一部の合成ペプチドに対する特異抗体を用いたウエスタンブロットによる受容体蛋白の確認を各変異体についておこなった。その結果、第2細胞内ループの中央部(アミノ酸残基525-527;メチオノニンスタート部位を1とした番号)がGsとの相互作用に重要であることが明かとなった。また、Gqとの相互作用については以前報告していた第3細胞内ループの他、第1細胞内ループ全体、第2細胞内ループ、細胞内末尾部のN末側と広く分布していることを明かとした。さらに、細胞外ループについても同様の検討を行い、第3細胞外ループもcAMP系とイノシトール燐酸系の両方のシグナル伝達に重要であることを明かとした。プランマー病に見いだされたTSH受容体の第6細胞膜貫通ヘリックス部の4種類の点変異がいずれも刺激無しで活性化されている、いわゆるconstitutive activationを起こすものであることを表現実験によって示し、疾患の直接の原因となっていることを証明した。また、糖付加部位のミュータジェネシスにより、TSH受容体のアスパラギンリンクの糖鎖には種差があることを明かとした。

Research Products

• [Publications] Kosugi S.et al.: "The middle portion in the second cytoplasmic loop of the thyrotropin receptor plays a crucial role in adenylate cyclase activation." Molecular Endocrinology. 8. 498-509 (1994)
• [Publications] Kosugi S.,Mori T.: "The first cytoplasmic loop of the thyrotropin receptor is important for phosphoinositide signaling but not for agonist-induced adenylate cyclase activation." FEBS Lettters. 341. 162-166 (1994)
• [Publications] Kosugi S.,Mori T.: "The intracellular region adjacent toplasma membrane(residues 684-692)of the thyrotropin receptor is important for phosphoinositide signaling but not for agonist-induced adenylate cyclase activation." Biochem Biophys Res Commun. 199. 1497-1503 (1994)
• [Publications] Kosugi S.,Mori T.: "The amoni-terminal half of the cytoplasmic tail of the thyrotropin receptor is essential for full activities of receptor function." Biochem Biopys Res Commun. 200. 401-407 (1994)
• [Publications] Kosugi S.,et al.: "Possible difference in glycosylation of the thyrotropin receptor among species." Biochem Biophys Res Commun. 200. 1207-1213 (1994)
• [Publications] Kosugi S.,Mori T.: "The third exoplasmic loop of the thyrotropin receptor is partially involved in signal transduction." FEBS Letters. 349. 89-92 (1994)
• [Publications] Kosugi S.,Shenker A.,Mori T.: "Constitutive activation of cyclic AMP signal but not phospatidylinostol signaling caused by four mutaions in the 6th transmembrane helix of the human thyrotropin receptor." FEBS Letters. 356. 291-294 (1994)
• [Publications] Akamizu T. et al.: "Further studies of amino acids(268-304)in TSH-LH/CG chimeric receptors:cysteine-301 is important in TSH binding and receptor tertiary structure." Thyroid. 4. 43-48 (1994)
• [Publications] Mori T.et al.: "Recent progress in TSH receptor studies with a new concept of “autoimmune TSH receptor disease"." Endocrine Journal. 41. 1-11 (1994)
• [Publications] Ueda Y.,Sugawa H.et al.: "Thyroid-stimulating antibodies in sera from patients with Graves disease are heterogeneous in epitope recognition." Eur J Endocrinol. (in press). (1995)
• [Publications] Okuda J.,Akamizu T. et al.: "Preparation and characterization of monoclonal antithyrotropin receptor antibodies obtainod from peripheral lymphocytes of hypothyroid patients with primary mxedema." J Clin Endocrinol Metab. 79. 1600-1604 (1994)
• [Publications] 小杉眞司、森徹: "TSH受容体研究の最近の動向:構造的特徴とリガンド・自己抗体の結合部位、糖鎖の意義および情報伝達との関係" 日本内分泌学会雑誌. 70. 65-68 (1994)
• [Publications] 小杉眞司、森徹: "TSH受容体の情報伝達" 日本臨床. 52. 984-989 (1994)
• [Publications] 小杉眞司: "TSH受容体のTSH,自己抗体の結合部位" ホルモンと臨床. 42. 673-682 (1994)
• [Publications] 赤水尚史 他: "抗TSHレセプター抗体の結合部位;部位特異的変異法による検討" 日本臨床. 52. 1024-1030 (1994)
• [Publications] 小杉眞司: "下垂体性糖蛋白ホルモン受容体の機能的解析と臨床応用" 興和生命科学振興財団研究報告集. (印刷中). (1995)
• [Publications] 小杉眞司: "下垂体性糖蛋白ホルモン(TSH,LH,FSH)受容体の構造と機能の解析と甲状腺、性腺の難治性疾患治療への臨床応用" 持田記念財団研究成果報告集. (印刷中). (1995)
• [Publications] 小杉眞司: "プランマー病のTSH-R遺伝子変異" Modern Physician. (印刷中). (1995)
• [Publications] Kohn L.D.,Kosugi S. et al.: "Molecular Endoclinology:Basic Concepts and Clinical Correlations." ed.Weintraub B.D.,Raven Press,New York., 21 (1995)