脳に特異的に発現するオーファン受容体の新規脂溶性リガンドの同定

• Project/Area Number: 16790161
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 大日方 英 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助手 (50332557)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: オーファン受容体 / GPCR / 酸化ストレス / 生理活性脂質

Research Abstract

オーファン受容体の新規脂溶性リガンドのスクリーニングを行う過程で、G2Aと名付けられたオーファン受容体が、リノール酸の酸化代謝物である9-ヒドロキシオクタデカジエン酸(9-HODE)をはじめとする、いくつかの遊離酸化脂肪酸により活性化されることを見いだした。この受容体のシグナル経路と表皮における生理作用について検討を行い、以下のことを明らかにした。
1.ヒトG2Aを過剰発現させたCHO細胞において、9-HODEの濃度依存的に細胞内カルシウム濃度の上昇、cAMPの産生抑制、GTPγS結合活性の増加、およびJNKの活性化が観察された。リノール酸およびアラキドン酸由来の様々な酸化代謝物を用いて、G2Aのリガンド特異性を細胞内カルシウム濃度上昇反応により検討したところ、9-HODEおよび11-ヒドロキシエイコサテトラエン酸が最も強い活性を示した。一方、9-HODEのコレステロール結合体や酸化処理したホスファチジルコリンはほとんど活性を示さず、G2Aは遊離の酸化脂肪酸をよいリガンドとすることが示唆された。
2.ヒト表皮角化細胞にはG2Aが発現しており、9-HODE刺激により細胞内カルシウム濃度の上昇、細胞増殖の抑制、サイトカイン類の産生などが観察された。また、表皮角化細胞に酸化刺激を加えるとG2Aの発現上昇が、リノール酸に酸化刺激を加えると9-HODEの産生が観察された。
リノール酸は、細胞膜や低密度リポタンパクの主要な構成成分であり、紫外線などの酸化刺激により容易にG2Aのリガンドである9-HODEに変換され得ることが示された。また、G2Aは表皮において酸化ストレスに応じて発現が誘導され、9-HODEなどの酸化脂肪酸の受容体として機能することが明らかになった。
本研究では、G2Aの新たなリガンドを同定するとともに、表皮におけるG2Aの生理機能を解明するという成果を得た。

Research Products

• [Journal Article] オーファン受容体のリガンド探索-新たな生命現象の理解と創薬を目指して- (2007)
  • Author(s): 大日方英, 和泉孝志
  • Journal Title: 呼吸 26・3 Pages: 247-253
• [Journal Article] 5-Oxo-eicosatetraenoic acid-induced chemotaxis : identification of a responsible receptor hGPCR48 and negative regulation by G protein G12/13 (2006)
  • Author(s): Hideru Obinata et al.
  • Journal Title: Journal of Biochemistry 139・3 Pages: 543-549
• [Journal Article] Identification of 9-hydroxyoctadecadienoic acid and other oxidized free fatty acids as ligands of the G protein-coupled receptor G2A (2005)
  • Author(s): 大日方 英
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 280・49 Pages: 40676-40683
• [Patent(Industrial Property Rights)] Gタンパク質共役型受容体G2Aの作動薬、及びG2A活性調節薬のスクリーニング方法 (2005)
  • Inventor(s): 和泉 孝志, 大日方 英
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人群馬大学
  • Filing Date: 2005-06-22
• [Patent(Industrial Property Rights)] Gタンパク質共役型受容体G2Aの作動薬、及びG2A活性調節薬のスクリーニングッ方法 (2005)
  • Inventor(s): 和泉孝志, 大日方英
  • Industrial Property Rights Holder: 群馬大学
  • Industrial Property Number: 2005-182051
  • Filing Date: 2005-06-22