生理活性脂質受容体の細胞内輸送メカニズム解明

• Project/Area Number: 21659060
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General pharmacology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中村 元直 東京大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (40431762)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2010: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2009: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: GPCR / 受容体 / 細胞内輸送 / シグナル伝達 / シャペロン / ロイコトリエン / 遺伝子発現

Research Abstract

本研究は、G蛋白質共役型受容体(GPCR)の細胞内輸送や遺伝子発現などを制御することによって細胞表面発現量をコントロールすることを目的とする。平成22年度は、血小板活性化因子受容体(PAFR)を材料としたGPCR共通アミノ酸残基の小胞体(ER)搬出時における重要性に関する研究と、ロイコトリエンB4第一受容体(BLT1)の顆粒球系細胞株における遺伝子発現制御について以下の成果を得た。1) GPCRの膜貫通領域(TM)内にはGPCR間で保存されたアミノ酸残基が幾つか存在する。我々は、これら保存残基がGPCRの正しいフォールディングのために重要であることをPAFRを材料として明らかにした。即ち、保存残基に変異を導入したPAFRはER内貯留したが、特異的リガンドを薬理学的シャペロンとして作用させることでこの貯留PAFRが細胞膜へと移送されたことから、ER内貯留は構造異常に起因し、品質管理機構により搬出抑制されたと推察した。ところで、これら変異体の内、TM6内のPro^<247>変異体は膜表面に移行させたものをアゴニスト刺激した場合、その後の細胞内移送過程にも異常を有することがわかった。これらの成果は2報の論文(JBC, 285, 5931, 2010 ; IUBMB Life, 62, 453, 2010)と幾つかの学会にて報告した。2) 白血球特異的に発現しているBLT1の発現調節に関する研究を行った。白血病細胞森(HL-60)において、レチノイン酸刺激時のBLT1遺伝子発現上昇に関わる転写促進(エンハンサー)エレメントを特定し、さらにこのエレメントには、血球分化や成熟に寄与する事が報告されている転写因子AML1/Runx1が作用する事を明らかにした。このAML1によるBLT1の発現調節は、好中球だけではなくT細胞やマクロファージ等においても機能していると推測される。これらの成果は1報の論文(The FASEB J., 24, 3500, 2010)と幾つかの学会にて報告した。

Research Products

• [Journal Article] Leukotriene Receptors (2011)
  • Author(s): Nakamura, M., Shimizu, T.
  • Journal Title: Chemical Reviews Volume: 10 掲載確定(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amino acid residues critical for endoplasmic reticulum export and trafficking of platelet-activating factor receptor (2010)
  • Author(s): Hirota, N., Yasuda, D., Hashidate, T., Yamamoto, T., Yamaguchi, S., Nagamune, T., Nagase, T., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 285 Pages: 5931-5940
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression, puri fication and characterization of leukotriene B_4 receptor, BLT1 in Pichia pastoris (2010)
  • Author(s): Hori, T., Sato, Y., Takahashi, N., Takio, K., Yokomizo, T., Nakamura, M., Shimizu, T., Miyano, M.
  • Journal Title: Protein Expression and Purification Volume: 72 Pages: 66-74
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] AML1 enhances the expression of leukotriene B4 type-1 receptor in peripheral leukocytes (2010)
  • Author(s): Hashidate, T., Murakami, N., Nakagawa, M., Ichikawa, M., Kurokawa, M.Shimizu, T., Nakamura, M.
  • Journal Title: The FASEB Journal Volume: 24 Pages: 3500-3510
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific ligands as pharmacological chaperons : The transport of misfolded G-protein coupled receptors to the cell surface (2010)
  • Author(s): Nakamura, M., Yasuda, D., Hirota, N., Shimizu, T.
  • Journal Title: IUBMB Life Volume: 62 Pages: 453-459
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protective roles of the leukotriene B4 receptor BLT2 in murine inflanmmatory colitis (2010)
  • Author(s): Iizuka, Y., Okuno, T., Saeki, K., Uozaki, H., Okada, S., Misaka, T., Sato, T., Toh, H., Fukayama, M., Takeda, N., Kita, Y., Shimizu, T., Nakamura, M., Yokomizo, T.
  • Journal Title: The FASEB Journal Volume: 24 Pages: 4678-4690
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amino acid residues critical for endoplasmic reticulum export and trafficking of platelet-activating factor receptor. (2010)
  • Author(s): Hirota, N., Yasuda, D., Hashidate, T., Yamamoto, T., Yamaguchi, S., Nagamune, T., Nagase, T., Shimizu, T., Nakamura, M
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 285 Pages: 5931-5940
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression, purification and characterization of leukotriene B4 receptor, BLT1 in Pichia pastoris. (2010)
  • Author(s): Hori, T., Sato, Y., Takahashi, N., Takio, K., Yokomizo, T., Nakamura, M., Shimizu, T., Miyano, M.
  • Journal Title: Protein Expression and Purification (掲載確定(印刷中))(in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] AML1 enhances the expression of leukotriene B4 type-1 receptor in peripheral leukocytes. (2010)
  • Author(s): Hashidate, T., Murakami, N., Nakagawa, M., Ichikawa, M., Kurokawa, M.Shimizu, T., Nakamura, M.
  • Journal Title: The FASEB Journal (掲載確定(印刷中))(in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific ligands as pharmacological chaperons : The transport of misfolded G-protein coupled receptors to the cell surface. (2010)
  • Author(s): Nakamura, M., Yasuda, D., Hirota, N., Shimizu, T.
  • Journal Title: IUBMB Life (掲載確定(印刷中))(in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Helix 8 of leukotriene B4 type-2 receptor is required for the folding to pass the quality control in the endoplasmic reticulum. (2009)
  • Author(s): Yasuda, D., Okuno, T., Yokomizo, T., Hori, T., Hirota, N., Hashidate.T., Miyano, M., Shimizu, T., Nakamura, M
  • Journal Title: The FASEB Journal 23 Pages: 1470-1481
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptional regulation of human G2A in monocytes/macrophages : involvement of c/EBPs, Runx and Pu.1. (2009)
  • Author(s): Murakami, N., Harayama, T., Hashidate, T., Yokomizo, T., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • Journal Title: Genes to Cells 14 Pages: 1441-1455
  • Peer Reviewed
• [Presentation] HL60細胞におけるロイコトリエンB4第-受容体の転写制御 (2010)
  • Author(s): 橋立智美、清水孝雄、中村元直
  • Organizer: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Roles of 12-HHT/LTB4 receptor, BLT2 in murine inflammatory colites (2010)
  • Author(s): 奥野利明、飯塚佳子、佐伯和子、清水孝雄、中村元直、横溝岳彦
  • Organizer: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] GPR109a受容体の非典型的な配列に付加するN型糖鎖修飾の重要性 (2010)
  • Author(s): 安田大恭、清水孝雄、中村元直
  • Organizer: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] 結晶化に向けたロイコトリエンB4受容体の大量発現と精製法の確立 (2010)
  • Author(s): 堀哲哉、佐藤陽、横溝岳彦、中村元直、清水孝雄, 宮野雅司
  • Organizer: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] Quantity and quality regulation of leukotriene B4 receptors (2010)
  • Author(s): Nakamura, M., Hashidate, T.Yasuda, D., Shimizu, T.
  • Organizer: Keystone Simposia
  • Place of Presentation: 京都ウエスティン都ホテル(京都府京都市)
  • Year and Date: 2010-06-08
• [Presentation] Requirement of conserved amino acid residues residues_for ER-export and recycli ng of platelet-activating factor receptor (2010)
  • Author(s): Nakamura, M., H irota, N., Yasuda, D., Hashidate, T., Yamamoto, T., Yamaguchi, S., Nagamune, T., Shimizu, T.
  • Organizer: ASBMB 2010
  • Place of Presentation: Anaheim Convention Center (Anabeim, USA)
  • Year and Date: 2010-04-26
• [Presentation] The expression of leukotriene B_4 type-1 receptor, BLT1, is facilitated by AML1 in leukocytes (2010)
  • Author(s): Hashidate, T., Murakami, N., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • Organizer: ASBMB 2010
  • Place of Presentation: Anaheim Convention Center (Anaheim, USA)
  • Year and Date: 2010-04-26
• [Presentation] Importance of Helix 8 for ER Export of Leukotriene B_4 type-2 Receptor (2010)
  • Author(s): Yasuda, D., Hirota, N., Hashidate, T., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • Organizer: ASBMB 2010
  • Place of Presentation: Anaheim Convention Center (Anaheim, USA)
  • Year and Date: 2010-04-26
• [Presentation] 白血球走化因子ロイコトリエンB4受容体であるBLT1の遺伝子発現制御 (2009)
  • Author(s): 橋立智美、村上尚加、清水孝雄、中村元直
  • Organizer: 2009年度、第82回日本生化学会年会
  • Place of Presentation: 神戸 神戸ポートピアアイランド
  • Year and Date: 2009-10-22
• [Presentation] 2つのロイコトリエンB4受容体におけるN型糖鎖修飾の意義 (2009)
  • Author(s): 安田大介、清水孝雄、中村元直
  • Organizer: 2009年度、第82回日本生化学会年会
  • Place of Presentation: 神戸 神戸ポートピアアイランド
  • Year and Date: 2009-10-22
• [Presentation] Requirement of Helix8 for ER export of leukotriene B4 type-2 receptor. (2009)
  • Author(s): Daisuke Yasuda, Toshiaki Okuno, Takehiko Yokomizo, Nobuaki Hirota, Tomomi Hashidate, Takao Shimizu, Motonao Nakamura
  • Organizer: The 5th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • Place of Presentation: 東京National Center of Science
  • Year and Date: 2009-05-25