2000 Fiscal Year Annual Research Report
中枢神経機能におけるプロスタグランジンの役割に関する研究
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10470482
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
根岸 学 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (60201696)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉本 幸彦 京都大学, 薬学研究科, 助教授 (80243038)
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| Keywords | プロスタグランジン / Rho / Rhoキナーゼ / 神経伝達 / 受容体 / 三量体G蛋白質 / 低分子量G蛋白質 / PC12細胞 |
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| Research Abstract |
プロスタグランジンE(PGE)受容体、EP3サブタイプは中枢神経系での主要なPG受容体である。神経系でのEP3受容体の作用でよく知られているのは、シナプス伝達の抑制作用である。我々は、このEP3受容体の抑制作用の分子メカニズムを明らかにするため、PC12細胞からの神経伝達物質の遊離に対するEP3受容体の作用を検討した。EP3受容体を発現したPC12細胞において、EP3受容体は細胞膜上のCa2+チャネルには何ら影響を与えず、脱分極やブラジキニンによるドパミンの遊離を抑制した。EP3受容体は三量体G蛋白質G13に共役し、Rho-Rhoキナーゼを活性化することを明らかにしてきた。そこで、EP3受容体によるこの遊離抑制作用にG13-Rho-Rhoキナーゼ経路が関与するかを調さた。常時活性型G12α及びG13αを誘導発現させると、脱分極やブラジキニンによるドパミン遊離を抑制した。更に、常時活性型Rho、RhoA-V14もやはりこのドパミン遊離を抑制した。また、これらの抑制は、細胞膜上のCa2+チャネルに対する作用ではなく、顆粒小胞と細胞膜との融合阻害と推定された。G12α及びG13αとRhoA-V14による遊離抑制作用は、Rhoキナーゼの特異的阻害剤で完全に阻害された。更に、EP3受容体による遊離抑制作用もやはりRhoキナーゼ阻害剤で抑制された。これらのことから、EP3受容体はG13-Rho-Rhoキナーゼの経路を介して神経伝達物質の遊離を抑制しているものと考えられる。分泌顆粒と細胞膜との融合は、細胞膜の周辺にあるcortical actin filamentにより制御されていることが知られている。RhoA-V14はこのcortical actin filamentの安定化を引き起こした。こうしたことから、EP3受容体は中枢において、G13-Rho-Rhoキナーゼ経路によりアクトミオシンを介した細胞骨格の制御を通して神経細胞の形態調節やシナプスでの神経伝達効率を調節していることが考えられる。
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[Publications] Kazuhiro Nakamura: "Immunohistochemical localization of prostaglandin EP3 receptor in the rat nervous system"The Journal of Comparative Neurology. 421. 543-569 (2000)
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[Publications] Hirotada Fujita: "Molecular decipherment of Rho effector pathways regulating tight-junction permeability"Biochemical Journal. 346. 617-622 (2000)
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[Publications] Hiroshi Hasegawa: "Different membrane targeting of prostaglandin EP3 receptor isoforms dependent on their carboxy-terminal tail structures"FEBS Letters. 473. 76-80 (2000)
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[Publications] Yoshiaki Yamaguchi: "Ga12 and Ga13 inhibit Ca2+-dependent exocytosis through Rho/Rho-associated kinase-dependent pathway"Journal of Neurochemistry. 75. 708-717 (2000)
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[Publications] Hironori Katoh: "Samll GTPase RhoG is a key regulator for neurite outgrowth in PC12 cells"Molecular and Cellular Biology. 20. 7378-7387 (2000)
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[Publications] Junko Aoki: "Rnd1, a novel Rho family GTPase, induces the formation of neuritic processes in PC12 cells"Biochemical and Biophysical Research Communication. 278. 604-608 (2000)
