1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05044153
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堅田 利明 東京大学, 薬学部, 教授 (10088859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 義弘 コロンビア大学, 医学部・薬理学科 (米国), 助教授
倉智 嘉久 大阪大学, 医学部, 教授 (30142011)
星野 真一 東京大学, 薬学部, 助手 (40219168)
櫨木 修 東京大学, 薬学部, 助手 (80142751)
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| Keywords | GTP結合タンパク質 / 細胞膜受容体 / イオンチャネル / アデニル酸シクラーゼ / 情報伝達 / ADPリボシル化 |
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| Research Abstract |
種々の細胞膜受容体刺激の情報は、αβγサブユニットからなるGTP結合蛋白質(G蛋白質)を介して細胞内へと伝達されるが、その情報伝達機構の詳細については不明の点が多い。G蛋白質はコレラ毒素や百日咳毒素によりADP-リボシル化されその機能が様々に修飾されるので、情報伝達機構を研究する上で有用なツールとして利用できる。本研究では、各種の精製G蛋白質及び細菌毒素によるG蛋白質のADP-リボシル化反応を用いて以下の知見を得た。
1.モルモット心房細胞において、アセチルコリン刺激によって開口するK^+チャネルの特性はG蛋白質のβγサブユニットによる開口特性と同一であり、G蛋白質を介するK^+チャネルの活性化はβγサブユニットに由来することが明かにされた。2.βγサブユニットを固定化したアフィニティーカラムを用いて、種々の細胞の細胞質画分よりβγサブユニットと結合し得る蛋白質を検索した結果、分子量93,000の蛋白質の存在が検討した組織、細胞に共通して観察された。部分アミノ酸配列や免疫化学的な解析より、この93kDa蛋白質は、ヒートショック蛋白質の一つである90-kDa Heat shock protein(hsp90)と同定された。3.Hsp90は百日咳毒素が触媒するG蛋白質のADPリボシル化を阻害することから、βγサブユニットと結合しその機能を阻害するG蛋白質の新しい制御因子であると考えられた。4.一方、百日咳毒素のADPリボシル化反応を利用して、G蛋白質が細胞膜だけではなく核内にも存在することが明らかにされた。単離細胞核を用いた蛋白質の輸送系を開発し、この核内百日咳毒素基質のG蛋白質が核内へ輸送系に関与する可能性が示唆された。
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[Publications] Mitsuhiko Yamada: "G_k and brain G_<βγ> activate muscarinic K^+ channel through the same mechanism" Journal of Biological Chemistry. 268. 24551-24554 (1993)
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[Publications] Kenji Kontani: "NAD glycohydrolase specifically induced by retinoic acid in human leukemic HL-60 cells:Identification of the NAD glycohydrolase as CD38" Journal of Biological Chemistry. 268. 16895-16898 (1993)
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[Publications] Yoshinori Takei: "Opposite coupling of prostaglandin E receptor EP_<3C> with G_s and G_o.Stimulation of G_s and inhibition of G_o" Journal of Biological Chemistry. 268. 26067-26070 (1993)
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[Publications] Kazuyoshi Chiba: "Induction of starfish oocyte maturation by the βγ subunit of starfish G protein and possible existence of the subsequent effectors in cytoplasm" Molecular Biology of the Cell. 4. 1027-1034 (1993)
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[Publications] Astushi Inanobe: "Association of the βγ subunits of trimeric GTP-binding proteins with heat shock protein,hsp90" Journal of Biochemistry. 115 (in press). (1994)
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[Publications] Yoshinori Takei: "Possible involvement of a pertussis toxin-sensitive GTP-binding protein in protein transport into nuclei isolated from rat liver" Journal of Biochemistry. 115 (in press). (1994)
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[Publications] 仁科博史: "Annual Review細胞生物学1993" 中外医学社, 349 (1993)
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[Publications] 堅田利明: "生体における情報伝達" 南江堂, 322 (1993)
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[Publications] 堅田利明: "レセプター-基礎と臨床-" 朝倉書店, 944 (1993)
