生理活性脂質スフィンゴシン-1-リン酸受容体の機能の分子生物学的解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 多久和 陽 金沢大学, 医学部, 教授 (60171592)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 多久和 典子 金沢大学, 医学部, 助手 (70150290) ; 杉本 直俊 金沢大学, 医学部, 助手 (80272954) ; 桜田 惣太郎 金沢大学, 医学部, 講師 (00215691)
• Keywords: スフィンゴシン-1-リン酸 / EDG / AGR-16 / 受容体 / 情報伝達

Research Abstract

3種のスフィンゴシン-1-リン酸(S1P)受容体EDG-1,EDG-3,EDG-5の安定的発現CHO株および内因性EDG発現細胞を用いて、各受容体の生物学的活性、その基礎となる情報伝達機構を検討した。
1.1)EDG-1,EDG-3発現細胞ではS1Pは細胞運動を促進した。この他に、両受容体発現細胞では葉状仮足の形成が見られた。これとは異なり、EDG-5発現細胞ではこれらの反応は認められなかった。EDG-1,EDG-3を介した細胞運動の促進はチロシンキナーゼ阻害薬、ホスファチジルイノシトール(PI)3-キナーゼ阻害薬により抑制された。
2)血管内皮細胞はEDG-1およびEDG-3を発現する。EDG-5の発現レベルは検出限界以下であった。S1Pは血管内皮細胞の運動を促進した。また、マトリゲル内3次元培養下ではS1Pは内皮細胞の管状構造形成を促進した。S1Pは軽度に培養内皮細胞のDNA合成を促進した。
2.1)EDG-1,EDG-3,EDG-5のいずれかを発現するCHO細胞でも、S1Pはmitogen-activatedprotein kinase(MAPK)を活性化した。この反応は百日咳毒素(PTX)処理により完全に抑制され、Rasに強く依存していた。チロシンキナーゼ阻害薬、PI-3キナーゼ阻害薬も部分的にMAPK活性化を抑制した。Cキナーゼ阻害薬には抑制作用はほとんど無かった。
2)EDG-3,EDG-5はRhoを活性化した。しかし、EDG-1にはこの作用がなかった。
3.EDG-5のノックアウトマウスの作製をめざして研究を推進中である。本年度はEDG-5遺伝子の一方を相同的に組換えたES細胞を8クローン樹立できた。今後はこれを受精卵に注入し、ノックアウトマウスの作製に取りかかる予定である。

Research Products

• [Publications] K. Gonda, et al.: "The novel sphingosine 1-phosphate receptor AGR 16 is coupled via pertussis toxinsensitive and-insensitive G-proteins to multiple signalling pathways."Biochem. J.. 337. 67-75 (1999)
• [Publications] N. Takuwa, et al.: "Cyclin D1 Expression Mediated by Phosphatidylinositol 3-Kinase through mTOR-p70S6K-Independent Signaling in Growth Factor-Stimulated NIH 3T3 Fibroblasts."Mol. Cell. Biol.. 19(2). 1346-1358 (1999)
• [Publications] J. Deguchi, N. et al.: "Targeting endogenous platelet-growth factor B-chain by adenovirus-mediated gene transfer potently inhibits in vivo smooth muscle proliferation after arterial injury."Gene Therapy.. 6(6). 959 (1999)
• [Publications] H. Okamoto, et al.: "EDG3 is a functional receptor specific for sphingosine-1-phosphate and sphingosylphosphorylcholine with signaling characteristics distinct from EDG1 and AGR16. Biochem."Biophys. Res. Commun.. 260. 203-208 (1999)
• [Publications] J. Deguchi, et al.: "Angiotensin II stimulates platelet-derived growth factor-B chain expression in newborn rat vascular smooth muscle cells and neointimal cells through Ras, ERK, and JNK mechanisms."Cir. Res.. 85. 565-574 (1999)
• [Publications] H. Nagumo, et al.: "A Rho kinase inhibitor HA1077 prevents Rho-mediated myosin phoshatase inhibition in smooth muscle cells."Am. J. Physiol.. 278. C57 (2000)
• [Publications] Yoh Takuwa: "Molecular mechanism and the disorder of smooth muscle"Kohama, K. and Sasaki, Y. (Landes Co.). 165 (1999)
• [Publications] 多久和 陽: "脳血管攣縮"浅野孝雄(中外医学社). 392 (1999)