G蛋白質に対する核酸製剤の脳内投与によるオピオイド受容体の情報伝達機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670103
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 小林 広幸 東海大学, 医学部, 講師 (60195807)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉川 正信 東海大学, 医学部, 助手 (90276791)
• Keywords: ミューオピオイド受容体 / G蛋白質 / アンチセンスオリゴデオキシヌクレオチド / RT-PCR / モルヒネ鎮痛 / リボザイム / DNA酵素

Research Abstract

μオピオイド受容体の情報伝達に関わるG蛋白質αサブユニットを同定するために各々のサブユニットに特異的な核酸製剤のデザインを試み、ラット脳内に投与し、発現抑制効果・特異性・モルヒネ鎮痛に与える影響を検討した。
G蛋白質αサブユニット間での相同性により、標的部位の配列や塩基数の至適化を図ってもアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチド(AS-ODN)では特異性に限界があったため、塩基配列の識別能が高いとされるリボザイムとDNA酵素をデザインした。
リボザイムの脳内投与では、十分な発現抑制効果を得ることができなかった。これは、リボザイムがRNAであり脳内での安定性に問題があったためと考えられる。一方、両末端の2塩基をO-メチル化したDNA酵素の脳内投与では、一部のものに発現抑制効果が認められた。さらにそれらの特異性を検討したところ、AS-ODNより高い特異性が得られた。また、投与部位の組織を観察したところ、ホスホロチオエート型AS-ODNの投与部位周辺にみられたリンパ球の浸潤は軽度しか認められなかった。使用したDNA酵素は、ホスホロチオエート型AS-ODNより非特異的な細胞毒性が低く、このことも特異性の向上に寄与したものと考えられる。
特異性の向上したDNA酵素を脳内投与してモルヒネ鎮痛の抑制効果を検討したところ、GilαやGoαをDNA酵素で抑制した時にモルヒネ鎮痛の効果が減弱することが確認された。これは、AS-ODNでこれらのサブユニットを抑制したときの結果と一致する。
これらのことより、μオピオイド受容体の情報伝達に関わるG蛋白質αサブユニットは、一部はGilαやGoαであることが示唆された。

Research Products

• [Publications] T.Oka et al.: "Effects of antisense oligodeoxynucleotides against opioid receptors・・・"Life Sci.. 68. 2221-2225 (2001)
• [Publications] 岡 哲雄, 他: "受容体mRNAに対するアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドの特異的及び非特異的作用"医学のあゆみ(別冊7回膜貫通型受容体研究の新展開号). 106-109 (2001)