G蛋白質シグナル調節蛋白質(RGS)を介する新しい耐性/逆耐性調節機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670082
• Research Institution: CHIBA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 諸井 佳代子 千葉大学, 大学院・医学研究科, 助手 (80110352)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 門田 朋子 千葉大学, 医学部, 助教授 (00089864) ; 木村 定雄 千葉大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40134225) ; 西山 真理子 千葉大学, 大学院・医学研究科, 助手 (00092081)
• Keywords: G蛋白質シグナル調節蛋白質(RGS) / G蛋白質情報伝達系 / エンドセリン受容体 / アンジオテンシン受容体 / 細胞内Ca^+移動 / 脱感作(耐性) / 逆耐性

Research Abstract

本研究では、リガンド刺激後見られる脱感作(耐性)/逆耐性発現におけるG蛋白質シグナル調節蛋白質(RGS)の関与とその調節機構を明らかにするための実験を行い、以下のような結果を得た。
1.mRNAの組織分布が異なる4種のRGS、RGS4、RGS5、RGS9、RGS10およびそれらのN末欠損型cDNAを調製した。また、受容体脱感作に及ぼすRGS蛋白のリン酸化を検討するため、RGS5のセリン残基をアラニン残基に変えたミュータントを調製した。更にそれぞれのHis-tag付RGS蛋白を精製した。
2.HEK293細胞に発現したRGS5及びRGS4蛋白の細胞内分布をそれぞれに対する抗体を用いて解析したところ、RGS5野生型はその60%が膜画分に分布するのに対して、N末欠損型RGS5はほぼ全量が可溶性画分に分布した。RGS4は野生型の場合、膜画分と可溶性画分両方に同等分布、N末欠損型は可溶性画分に70%の分布を示した。
3.RGS5野生型およびN末欠損型蛋白はGi3α-サブユニットに対して同等のGAP活性とG蛋白質結合能(Gi3α,Goα,Gqαサブユニットと結合)を示した。RGSのリン酸化はRGSのGAP活性とG蛋白質結合能を低下させるようであった。
4.RGS4、RGS5およびそれぞれのN末欠損体を培養細胞に発現させ、アンジオテンシン及びエンドセリン刺激で起きる細胞内Ca^+の移動量に及ぼす影響について検討した結果、細胞内Ca^+の移動量は、RGSの発現により容量依存的に抑制されることが観察された。N末欠損体RGS4では野生型に比べて抑制活性が弱いが、N末欠損型RGS5は膜結合が見られないにも関わらず高い抑制活性を示した。
以上の結果より、エンドセリン/アンジオテンシン受容体におけるG蛋白質情報伝達系がRGS4およびRGS5により負に調節されていることが示され、RGSが脱感作(耐性)における新しい調節機構として働いていることが推察された。

Research Products

• [Publications] Zhou,J. et.al.: "Characterization of RGS5 in regulation of G protein-coupled receptor signaling"Life Sciences. 68. 1457-1469 (2001)
• [Publications] Moroi,K, et al.: "Phosphorylation of RGS5 protein by protein kinase C"Japan.J.Pharmacology. 85(supl). 178p (2001)