受容体遺伝子導入細胞を用いたCa動員系とcAMP阻害系のクロストークの研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05670084
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 正 公枝 群馬大学, 内分泌研究所, 教務員 (40201561)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡島 史和 群馬大学, 内分泌研究所, 助教授 (30142748) ; 近藤 洋一 群馬大学, 内分泌研究所, 教授 (70008598)
• Keywords: CHO細胞 / アデノシン受容体 / ムスカリン受容体 / 遺伝子導入 / ホスホリパーゼC / アデニル酸シクラーゼ / ホスホリパーゼA2 / 百日咳毒素感受性

Research Abstract

我々の最近の研究により、ホスホリパーゼC促進性(Ca動員性)シグナルとアデニル酸シクラーゼ阻害性シグナルを同時に与えると二つの細胞膜情報伝達系の間に相互作用が起こり、アデニル酸シクラーゼ阻害性シグナルによってホスホリパーゼCしたがってCa動員作用が増強されると言う一般的クロストーク機構があるらしいことが明らかになった。本研究は既知の遺伝子を導入、発現させることにより、この機構に関与する受容体その他の分子を同定、解析しようとしたものである。本研究の成果は次のとおりである。
Chinese hamstar ovary細胞(CHO)にA1タイプのアデノシン受容体とタイプ3ムスカリン(M3)受容体の遺伝子cDNAを導入して二つの受容体とカップルした情報伝達系の相互作用を調べた。カルバコールはM3受容体を発現させた細胞でホスホリパーゼCを活性化し、細胞内のCaイオン濃度を上昇させた。アデノシンはA1受容体を発現させた細胞でホルスコリンによるcAMP産生を阻害した。両受容体を発現させた細胞では、アデノシンはアデニル酸シクラーゼを阻害したばかりでなく、カルバコールとともに加えるとホスホリパーゼCの促進作用を示した。更に同じ条件でホスホリパーゼA2によるアラキドン酸生成も促進したが、これらのアデノシン作用は全て百日咳毒素処理により完全に消失した。以上の結果は、元々両受容体をもっている細胞で起こる現象を完全に再現しており、A1タイプのアデノシン受容体という一種類の分子が一種類のG蛋白質を介して3つの効果器酵素とカップルしていることを証明した。
なお、これらのクロストーク機構に関与するG蛋白質の分子種を同定するためにセンス及びアンチセンス遺伝子を導入し安定した効果を示す細胞を得る条件を検討中であるが、なお充分な成果をあげるに至らず現在研究続行中である。

Research Products

• [Publications] Kosugi,S.: "Mutation of alanine 623 in the third cytoplasmic loop of the rat thyrotoropin(TSH)receptor results in a loss in the phosphoinositide but not cAMP signal induced by TSH and receptor autoantibodies." J.Biol.Chem.267. 24153-24156 (1992)
• [Publications] Okajima,F.: "Enkephalin activates phospholipase C-Ca^<2+> system through a cross talk between opioid receptors and P_2-purinergic or bradykinin receptors in NG 108-15 cells." Biochem.J.290. 241-247 (1993)
• [Publications] M.A.Majid: "UTP activates phospholipase C-Ca^<2+> system through a receptor different from the 53-kDa ATP receptor in PC12 cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.195. 415-421 (1993)
• [Publications] Hidaka,A.: "Receptor cross-talk can optimize assays for autoantibodies to the thyrotropin receptor:effect of phenylisopropyladenosine on adenosine 3',5'-monophosphate and inositol phosphate levels in rat FRTL-5 thyroid cells." J.Clin.Endocrinol.Metab.77. 1164-1169 (1993)
• [Publications] Kosugi,S.: "Substitutions of different regions of the third cytoplasmic loop of the thyrotropin(TSH)receptor have selective effects on constitutive,TSH-,and TSH receptor autoantibody-stimulated phosphoinositide and 3',5'-cyclic adenosine monophosphate signal generation." Mol.Endocrinol.7. 1009-1020 (1993)
• [Publications] Shoda,Y.: "Graves' immunoglobulin G stimulates iodide efflux in FRTL-5 thyroid cells." J.Clin.Endocrinol.Metab.77. 94-97 (1993)
• [Publications] 近藤洋一: "甲状腺ホルモンの生合成と分泌「最新内科学大系13,甲状腺疾患」" 中山書店, 18 (1993)
• [Publications] 近藤洋一: "サイログロブリンと抗サイログロブリン抗体検査と技術" 2 (1993)