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Inter-GPCR interplay regulate intractable itch.

Research Project

Project/Area Number 17K09040
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Pain science
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Kamikubo Yuji  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80509670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨永 光俊  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 先任准教授 (50468592)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsGPCR / 膜タンパク質 / 痛み / 痒み / シナプス伝達 / ライブセル・イメージング / GABA / Gタンパク質共役型受容体 / シナプス / 代謝型グルタミン酸受容体 / GABAB受容体 / 掻痒 / 疼痛 / ライブセルイメージング / 蛍光蛋白質再構成 / FRET / 神経科学 / 脳神経疾患 / かゆみ / 受容体
Outline of Final Research Achievements

Membrane proteins rarely act alone, whereas molecular machines constructed from multiple interacting proteins play crucial roles in cells. Recently, many studies have suggested that interaction between neurotransmitter GPCRs may mediate diverse modalities of neural responses. The B-type GABA receptor (GABAbR) and type-1 metabotropic glutamate receptor (mGluR1) are GPCRs for GABA and glutamate, respectively and each of them plays distinct roles in controlling neurotransmission including itch and pain. Here, we examined how these GPCRs interaction using stable cell lines and nervous tissue. Our findings provide solid evidence that mGluR1 and GBR have the intrinsic abilities to form complexes and to mutually modulate signaling. These findings indicate that synaptic transmission relies on a network of proteins far more complex than previously assumed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、神経伝達とその調節に関わる代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR1)とB型ガンマアミノ酪酸受容体(GABAbR)の相互作用を明らかにした。その成果は、別個の機構を持つGタンパク質共役型受容体(GPCR)同士が複合体を形成し、お互いの機能を調節し合うことで単独では実現できないような高度な機能調節を行っていることを示すものである。GPCRは様々な疾患の治療標的であり、創薬ターゲットとして研究が進められている。
本研究成果は、異種のGPCR同士が形成する複合体が新奇の創薬ターゲットとなり得ることを示すものであり、学術的・社会的に意義のあるものである。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 異種G蛋白質共役型受容体相互作用による代謝型グルタミン酸受容体の制御2021

    • Author(s)
      上窪裕二, 田端俊英, 坂入伯駿, 櫻井隆
    • Journal Title

      脳神経内科

      Volume: 94 Pages: 468-475

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      Sakairi Hakushun、Kamikubo Yuji、Abe Masayoshi、Ikeda Keisuke、Ichiki Arata、Tabata Toshihide、Kano Masanobu、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      ACS Chemical Neuroscience

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 567

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.9b00599

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/43421c4b-6363-4964-88df-73cb9341f1d6

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    • Author(s)
      Sou Yu-shin、Kakuta Soichiro、Kamikubo Yuji、Niisato Kazue、Sakurai Takashi、Parajuli Laxmi Kumar、Tanida Isei、Saito Hiromitsu、Suzuki Noboru、Sakimura Kenji、Maeda Yusuke、Kinoshita Taroh、Uchiyama Yasuo、Koike Masato
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 6 Issue: 3 Pages: 0427-18

    • DOI

      10.1523/eneuro.0427-18.2019

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    • Author(s)
      Kamikubo Yuji、Yamana Tomohito、Hashimoto Yoshie、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      ACS Chemical Neuroscience

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 304-312

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.8b00248

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      Takasugi Nobumasa、Araya Runa、Kamikubo Yuji、Kaneshiro Nanaka、Imaoka Ryosuke、Jin Hao、Kashiyama Taku、Hashimoto Yoshie、Kurosawa Masaru、Uehara Takashi、Nukina Nobuyuki、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Issue: 8 Pages: 0200988-0200988

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0200988

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    • Author(s)
      Masukawa Daiki、Koga Motokazu、Sezaki Anna、Nakao Yuka、Kamikubo Yuji、Hashimoto Tatsuo、Okuyama-Oki Yuki、Aladeokin Aderemi Caleb、Nakamura Fumio、Yokoyama Utako、Wakui Hiromichi、Ichinose Hiroshi、Sakurai Takashi、Umemura Satoshi、Tamura Koichi、Ishikawa Yoshihiro、Goshima Yoshio
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 2 Issue: 18 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1172/jci.insight.90903

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    • Author(s)
      Kamikubo Y, Takasugi N, Niisato K, Hashimoto Y, Sakurai T
    • Journal Title

      J Alzheimers Dis

      Volume: 56 Issue: 2 Pages: 641-653

    • DOI

      10.3233/jad-160806

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      田端俊英, 永松利一, 阿部匡良, 北村和希, 松井友希, 竹村諒, 坂入伯駿, 上窪裕二, 櫻井隆
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      上窪裕二, 山名智人, 井上由理子, 橋本祥江, 櫻井隆
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  • [Presentation] シリカナノ粒子による酸化ストレスの誘導と神経細胞死2019

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      上窪裕二, 橋本祥江, 櫻井隆
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      第140回日本薬理学会関東部会
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  • [Presentation] シリカナノ粒子による酸化ストレスと神経細胞死2019

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      上窪裕二、山名智人、橋本祥江、櫻井隆
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      第92回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] 鉛曝露によるアストロサイトの受容体のカルシウム応答への影響2019

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  • [Presentation] セクレターゼはシナプス発達と成熟を制御する2018

    • Author(s)
      上窪裕二、新里和恵 、坂入伯駿、橋本祥江、櫻井隆
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      第41回日本神経科学大会
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  • [Presentation] B型GABA受容体は動的モジュレーターとして1型代謝型グルタミン酸受容体のリガンド感受性を亢進させる2018

    • Author(s)
      阿部匡良、池田圭佑、一木新、松岡希斗、坂入伯駿、上窪裕二、櫻井隆、田端俊英
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
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  • [Presentation] Continuous inhibition of secretase regulates synapse formation2018

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      Yuji Kamikubo, Kazue Niisato, Koichi Jingo, Hao Jin, Takashi Sakurai
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      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2018)
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  • [Presentation] Metabotropic glutamate receptor 1 (mGluR1) forms hetero-oligomer with other G-protein coupled receptors and they regulate their signal transduction each other at neurons2018

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      Hakushun Sakairi, Yuji Kamikubo, Masayoshi Abe, Kenta Matsuoka, Toshihide Tabata, Takashi Sakurai
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      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2018)
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  • [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体とGABAB受容体の複合体形成とシグナル・クロストーク2018

    • Author(s)
      上窪裕二、坂入伯駿、田端俊英、櫻井隆
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      坂入伯駿、上窪裕二、田端俊英、櫻井隆
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  • [Presentation] L-ドーパは血管のα1受容体を制御して交感神経機能を亢進させる2017

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      増川太輝、古賀資和、涌井広道、上窪裕二、横山詩子、中村史雄、田村功一、梅村敏、櫻井隆、石川義弘、五嶋良郎
    • Organizer
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  • [Presentation] 強制発現系におけるmGluR1とGABABRの複合体形成と機能的相互作用2017

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      松岡希斗、阿部匡良、坂入伯駿、上窪裕二、櫻井隆、田端俊英
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      大森由紀、上窪裕二、松川岳久、横山和仁、堀口兵剛
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  • [Book] エース薬理学2020

    • Author(s)
      上窪裕二, 櫻井隆(担当:分担執筆, 範囲:生体内情報伝達の基礎)
    • Total Pages
      303
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      9784525140717
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  • [Book] Co-immunoprecipitation Analysis of GPCR Complexes in the Central Nervous System. In: Odagaki Y., Borroto-Escuela D. (eds) Co-Immunoprecipitation Methods for Brain Tissue. Neuromethods, vol 144.2019

    • Author(s)
      Kamikubo Y., Sakurai T.
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      Humana Press, New York, NY
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  • [Remarks] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/

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  • [Remarks] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/index.html

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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