クラスリンのエンドサイトーシスとは関係しない細胞内シグナリング経路への役割解析

• Project/Area Number: 18659024
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 黒瀬 等 Kyushu University, 薬学研究院, 教授 (10183039)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: クラスリン / エンドサイトーシス / シグナリング / プロテインキナーゼC / 受容体キナーゼ / スカホールド蛋白質 / G protein-coupled receptor kinase 2 / クラスリンボックス / 細胞内シグナリング / β_2アドレナリン受容体 / BRET

Research Abstract

G蛋白質共役型受容体をはじめとする細胞膜上の受容体が刺激を受けた後に、細胞内に移行する現象はエンドサイトーシスと呼ばれている。この経路は主にクラスリン被覆小胞を形成して起きる。クラスリンは、クラスリン被覆小胞を形成して進行するエンドサイトーシスに中心的な役割を果たしている蛋白質である。クラスリンは分子量が191kDaの重鎖と30 kDa弱の軽鎖からなり、トリスケリオン(三脚巴構造)をとっている。クラスリンは分子量が大きいため、エンドサイトーシス以外の細胞応答にも関わっていることが推定されている。根拠となるのが、クラスリン重鎖の結合するクラスリンボックスと呼ばれる特殊なアミノ酸配列である。我々は、受容体の調節機構を解析する過程で、アゴニストの結合した受容体を選択的にリン酸化する受容体キナーゼ2(GRK2)がクラスリンボックスを持っていること、またクラスリンボックスはGRK2と受容体との相互作用には必要でないにもかかわらず相互作用した後のGRK2活性化に必須な役割を果たしていることを示した。クラスリンボックスの配列を持つ蛋白質を検索したところ、プロテインキナーゼC、カルモジュリンキナーゼ、ジアシルグリセロールキナーゼにも含まれることが明らかになった。そこで、HEK293細胞にプロテインキナーゼCとレポーター遺伝子を発現させ、クラスリン重鎖の有無でレポーター遺伝子の発現が影響されるか検討した。しかしながら、レポーター遺伝子の発現が弱く、また一貫した結果が得られなかった。GRK2の制御とは異なり、プロテインキナーゼCやジアシルグリセロールキナーゼは細胞膜に移行した後、リン脂質Ca^<2+>によってエフェクター分子の活性を変えるほど十分活性化されるのかもしれない。また、カルモジュリンキナーゼはCa^<2+>によってすでに最大レベルにまで活性化されているのかも知れない。

Research Products

• [Journal Article] Roles of protein kinase C and actin-binding protein 280 in the regulation of intracellular trafficking of dopamine D3 receptor (2007)
  • Author(s): Cho, E.Y., Cho, D.L, Park, J.H., Kurose, H., Caron, M.C, Kim, K.M.
  • Journal Title: Molecular Endcrinology 21 Pages: 2242-2254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アンジオテンシン受容体 (2007)
  • Author(s): 黒瀬 等
  • Journal Title: 日薬理誌 130 Pages: 232-234
  • NAID: 10025739876
• [Journal Article] TRPチャネルと心疾患 (2007)
  • Author(s): 黒瀬 等、西田 基宏
  • Journal Title: 生化学 79 Pages: 953-956
• [Journal Article] Clathrin required for phosphorylation and internalization of β_2-adrenergic receptor by G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2). (2006)
  • Author(s): Mangmool, S., Haga, T., Kobayashi, H., Kim, K-M., Nakata, H., Nishida, M., Kurose, H.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 281 (42) Pages: 31940-31949
• [Journal Article] TRPC3 and TRPC6 are essential for angiotensin II-induced cardiac hypertrophy. (2006)
  • Author(s): Onohara, N., Nishida, N., Inoue, R., Kobayashi, H., Sumimoto, H., Sato, Y., Mori, Y., Nagao, T., Kurose, H.
  • Journal Title: EMBO Journal 25 (22) Pages: 5305-5316
• [Journal Article] Heterotrimeric G protein Gα_<13>-induced induction of cytokine mRNAs through two distinct pathways in cardiac fibroblasts. (2006)
  • Author(s): Naganatsu, Y., Nishida, M., Onohara, N., Fukutomi, M., Maruyama, Y., Kobayashi, H., Sato, Y., Kurose, H.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 101 Pages: 144-150
  • NAID: 10018237777
• [Journal Article] Thromboxane A_2 receptor-mediated G_<12/13>-dependent glial morphological change. (2006)
  • Author(s): Honma, S., Saika, M., Ohkubo, S., Kurose, H., Nakahata, N.
  • Journal Title: European Journal of Pharmacology 545 (2-3) Pages: 100-108
• [Journal Article] Beta-blockers shows inverse agonism to a novel constitutively active mutant of β_1-adrenoceptor. (2006)
  • Author(s): Ahmed, M., Muntasir, H.A., Hossain, M., Isiguro, M., Komiyama, T., Muramatsu, I., Kurose, H., Nagatomo, T.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 102 Pages: 167-172
  • NAID: 10020345451
• [Journal Article] Sphingosine 1-phosphate receptors mediate stimulatory and inhibitory signalings for expression of adhesion molecules in endothelial cells. (2006)
  • Author(s): Kimura, T., Tomura, H., Mogl, C., Kuwabara, A., Ishiwara, M., Shibasawa, K., Sato, K., Ohwada, S., Im, D.S, Kurose, H., Ishizuka, T., Murakami, M., Okajima, F.
  • Journal Title: Cellular Signalling 18 (6) Pages: 841-850
• [Presentation] βアドレナリン受容体遮断薬の薬理 (2007)
  • Author(s): 黒瀬 等
  • Organizer: 第2回臨床薬理学会/薬理学会共催シンポジウム
  • Place of Presentation: 栃木県総合文化センター(宇都宮)
  • Year and Date: 2007-11-28