Regulatory mechanisms of intracellular trafficking of Gq protein-coupled receptors

• Project/Area Number: 23590119
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Meiji Pharmaceutical University
• Principal Investigator: HISHINUMA Shigeru 明治薬科大学, 薬学部, 准教授 (70211505)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): FUKUI Hiroyuki 徳島大学大学院, HBS研究部, 教授 (90112052)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2011: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ヒスタミンH1受容体 / Gq蛋白質共役型受容体 / C末端 / 細胞内輸送 / クラスリン / G蛋白質共役型受容体 / N末端 / プロテアソーム / Down-regulation / Internalization / リソソーム / ユビキチン / カベオラ

Outline of Final Research Achievements

We evaluated regulatory mechanisms of agonist-induced internalization of Gq protein-coupled human histamine H1 receptors by mutation analyses of the N- and C-terminals of receptors expressed in Chinese hamster ovary cells. H1 receptors tagged with hemagglutinin at the N-terminal internalized via clathrin-dependent mechanisms upon stimulation with histamine. In contrast, H1 receptors failed to internalize by truncation of the serine 487 residue of the C-terminal. These results suggest that the C-terminal of H1 receptors plays a crucial role in agonist-induced and clathrin-dependent internalization.

Research Products

• [Journal Article] Differential thermodynamic driving force of first- and second-generation antihistamines to determine their binding affinity for human H1 receptors. (2014)
  • Author(s): Hishinuma S, Sugawara K, Uesawa Y, Fukui H, Shoji M.
  • Journal Title: Biochem Pharmacol. Volume: 91 Issue: 2 Pages: 231-241
  • DOI: 10.1016/j.bcp.2014.07.015
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular Determinants Responsible for Sedative and Non-sedative Properties of Histamine H₁–Receptor Antagonists (2014)
  • Author(s): Yoshihiro Uesawa, Shigeru Hishinuma, Masaru Shoji.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 124 Issue: 2 Pages: 160-168
  • DOI: 10.1254/jphs.13169FP
  • NAID: 130003391480
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Affinity of Histamine for Gq Protein-Coupled Histamine H<SUB>1</SUB>-Receptors Is Predominantly Regulated by Their Internalization in Human Astrocytoma Cells (2012)
  • Author(s): Shigeru Hishinuma, Yuko Sato, Chizuru Akatsu, Masaru Shoji
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 119 Issue: 3 Pages: 233-242
  • DOI: 10.1254/jphs.11054FP
  • NAID: 10030986893
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ト・ヒスタミンH1受容体の薬物親和性制御機構：Na+によるアロステリック制御機構におけるAsp73残基の役割 (2015)
  • Author(s): 山上沙樹、小坂貴代江、福井裕行、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [Presentation] ヒト・ヒスタミンH1受容体の薬物親和性制御機構：Na+によるアロステリック制御に対するH+の拮抗的役割 (2015)
  • Author(s): 山本僚祐、高塚蔵馬、福井裕行、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [Presentation] ヒト・ヒスタミンH1受容体の薬物親和性制御機構：抗ヒスタミン薬の結合親和性におけるLys191残基の抑制的役割 (2015)
  • Author(s): 殿村真弓、小林千尋、福井裕行、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [Presentation] ヒト・ヒスタミンH1受容体に対する薬物の結合親和性制御機構：Na+によるアロステリック制御とH+による拮抗 (2015)
  • Author(s): 高塚蔵馬、菱沼 滋、福井裕行、庄司 優
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] ヒト・ヒスタミンH1受容体に対する薬物の結合親和性制御機構：リシン191残基による抑制的制御 (2015)
  • Author(s): 小林千尋、菱沼 滋、福井裕行、庄司 優
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] QSAR analyses for thermodynamic driving force of antihistamines in their binding affinity for human H1 receptors. (2014)
  • Author(s): Uesawa Y, Sugawara K, Fukui Ha, Hishinuma S, Shoji M.
  • Organizer: CBI学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-28 – 2014-10-30
• [Presentation] ヒト・ヒスタミンH1受容体に対する抗ヒスタミン薬の熱力学的駆動力とその制御機構 (2014)
  • Author(s): 植沢芳広、菅原健太、福井裕行、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 第18回日本ヒスタミン学会
  • Place of Presentation: 尼崎
  • Year and Date: 2014-10-10 – 2014-10-11
• [Presentation] ヒスタミン刺激に伴うヒト・ヒスタミンH１受容体の細胞内輸送はH１受容体のC末端により制御される (2014)
  • Author(s): 野澤大樹、赤津ちづる、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 第87回 日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] ヒスタミンH１受容体に対する薬物親和性のNa+によるアロステリック制御 (2014)
  • Author(s): 小坂貴代江、赤津ちづる、福井裕行、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 第87回 日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] ヒト・U373MGアストロサイトーマ細胞におけるヒスタミン刺激に伴うH1受容体のヒスタミン親和性制御機構の解析 (2013)
  • Author(s): 赤津ちづる、佐藤祐子、菱沼 滋、庄司 優
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] ヒスタミンH１受容体に対する薬物の熱力学的結合特性の解析
  • Author(s): 菅原健太、菱沼 滋、福井裕行、庄司 優
  • Organizer: 第85回 日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Presentation] ヒスタミン刺激に伴うH１受容体のヒスタミン親和性変化は、GRK／クラスリン経路を介したH１受容体の細胞内移行による
  • Author(s): 赤津ちづる、菱沼 滋、佐藤祐子、庄司 優
  • Organizer: 第85回 日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
• [Remarks] 菱沼 滋 研究室（薬効学）
  • URL: http://www.my-pharm.ac.jp/g_lps/lifescience.html#labo29
• [Remarks] 菱沼 滋 研究室 （薬効学）
  • URL: http://www.my-pharm.ac.jp/g_lps/lifescience.html#labo29
• [Remarks] 菱沼 滋 研究室（薬効学）
  • URL: http://www.my-pharm.ac.jp/g_lps/lifescience.html#labo29
• [Remarks]
  • URL: http://www.my-pharm.ac.jp/g_lps/lifescience.html#labo29