1997 Fiscal Year Annual Research Report
IP_3受容体/Ca^<2+>放出チャネルの分子構造と機能に関する研究
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08459009
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
古市 貞一 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (50219094)
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| Keywords | IP_3受容体 / リガンド結合 / セカンドメッセンジャー / イオンチャネル / カルシウム放出 / イノシトール1,4,5-三リン酸 |
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| Research Abstract |
1.Sf9細胞で発現させたヒトのタイプ1とタイプ3IP_3受容体のIP_3結合には全く正反対のCa^<2+>依存性があった。Ca^<2+>濃度の上昇とともに、タイプ1は高親和性から低親和性に(約10nM〜約1μMの間で、EC_<50>が100nM Ca^<2+>)、タイプ3は逆に低親和性から高親和性に(約100nM〜約1μMの間で、EC_<50>が872 nM Ca^<2+>)、可逆的なシグモイド変換をした。また、IP_3誘導性Ca^<2+>放出(IICR)チャネル活性の解析で、タイプ3はタイプ1よりもIP_3感受性が低かった(EC_<50>=〜358nM vs 〜226nM)。従って、Ca^<2+>とIP_3の両方の細胞内濃度の変化がタイプ特異的なIICRを制御すると示唆される。ところで、肝臓のIP_3受容体はほとんどがタイプ1とタイプ2で、タイプ1ノックアウトマウスではタイプ2がほとんどであった。タイプ2はこれまでに高親和性のIP_3受容体と予想されているが、このノックアウトマウス肝臓のIICRのIP_3感受性はタイプ1と同じくらいの値であった(EC_<50>=〜260nM)。
2.マウスタイプ1遺伝子promoterの-398〜-295に小脳特異的な正の制御領域を見つけ、-334〜-318に小脳特異的な核蛋白が結合するE-boxに類似したbox-Iを同定した。また、マウスタイプ2遺伝子promoterの一次構造を決定し、転写開始点が翻訳開始codonATGの334〜269bp上流に複数(少なくとも7カ所)存在することも明らかにした。
3.ラット腎臓におけるIP_3受容体の発現を免疫組織化学的に解析した。タイプ1は血管平滑筋細胞とメザンギウム細胞に、タイプ2は皮質から内髄質の集合管間在細胞に、タイプ3は血管平滑筋細胞・メザンギウム細胞・皮質集合管主細胞に特異的に分布していた。細胞内分布では、タイプ1とタイプ2が細胞質全体に存在するに対して、タイプ3は主に基底膜側の細胞質に局在することから極性のあるCa^<2+>シグナル伝達が示唆される。
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[Publications] Yoneshima H: "Ca^<2+> differentially regulates the ligand-affinity states of type 1 and type 3 inositol 1,4,5-trisphosphate receptors." Biochem.J.322. 591-596 (1997)
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[Publications] Sayers LG: "Intracellular targeting and homotetramer formation of a truncated inositol 1,4,5-trisphosphate receptor/ green fluorescent protein chimera in Xenopus laevis oocytes." Biochem.J.323. 273-280 (1997)
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[Publications] Konishi Y: "Demonstration of an E-bax and its CNS-related binding factors for transcriptional regulation of the mouse type 1 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor gene." J.Neurochem.69. 476-484 (1997)
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[Publications] Morikawa K: "Transcriptional initiation sites and promoter structure of the mouse type 2 inositol 1,4,5-trisphosphate receptor gene." Gene. 196. 181-185 (1997)
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[Publications] Monkawa T: "Localization of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors in the rat kidney." Kidney Int.印刷中.
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[Publications] 古市 貞一: "IP_3受容体の分子的多様性とIP_3/Ca^<2+>シグナル伝達" 細胞工学. 16. 30-39 (1997)
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[Publications] 古市貞一: "イノシトール三リン酸受容体の構造と機能" 腎と透析. 44(印刷中).
