心血管系における三量体G蛋白質シグナルのRGSによる新しい調節機構の解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680623
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 木村 定雄 千葉大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40134225)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 諸井 佳代子 千葉大学, 大学院・医学研究科, 助手 (80110352) ; 西山 真理子 千葉大学, 大学院・医学研究科, 助手 (00092081)
• Keywords: G蛋白質共役受容体キナーゼ / エンドセリン / RGS / G蛋白質

Research Abstract

G蛋白質共役受容体キナーゼ(GRK)2がG蛋白質共役受容体のリン酸化を介してG蛋白質シグナルの脱感作に寄与していることは、これまで多数報告されている。我々は以前にGRK2及びキナーゼ活性のないGRK2(GRK2-K220W)が、エンドセリンB(ETB)受容体のリン酸化を介さずにエンドセリン-1(ET-1)刺激によるIP3産生を抑制することを報告した。本年度はこのGqシグナルの抑制機序を解明するために、GRK2のアミノ末端部のRGS様ドメインの機能を検討した。
1.種々のGRK2変異体を発現する細胞内Ca濃度の測定
GRK2だけでなく、キナーゼ活性のないGRK2-K220WでもAngIIあるいはET-1刺激による細胞内Ca応答の抑制が強く見られた。さらにキナーゼドメインを含まないN末端GRK2(1-181)やRGSドメイン部GRK2(54-174)でもGRK2と同等の強いCa応答の抑制が認められた。
2.GRK2、GRK2(1-181)とG蛋白質αサブユニットの結合解析
GRK2とGRK2(1-181)は共に選択的にGqサブユニットと結合し、Gi/oやGsとは結合しなかった。その結合はGDP・AlF4-存在下でのみ観察され、G蛋白質αのGDP/GTP遷移状態で結合することが判明した。
3.GqサブユニットとGRK2変異体との結合解析
GqサブユニットはRGSドメインを含むGRK2、GRK(1-181)、GRK2(54-174)と結合し、RGSドメイン破壊変異体GRK2(1-80)、GRK2(1-63)、C末端部PHドメイン含有変異体GRK2(505-689)とは結合しなかった。
以上の結果、GRK2は、G蛋白質共役受容体のリン酸化を介するG蛋白質シグナルの負の調節機構に加えて、アミノ末端部RGSドメインによるリン酸化に依存しないGqシグナル抑制機構を持つことを明らかにした。

Research Products

• [Publications] T. Shibasaki, 他: "Characterization of the carboxyl-terminal truncated endothelin B receptor coexpressed with G protein-coupled receptor kinase 2"Biochem. Mol. Biol. Int.. 47. 569-577 (1999)
• [Publications] H. Usui, 他: "RGS domain in the amino-terminus of G protein-coupled receptor kinase-2 inhibits Gq-mediated signaling"Int. J. Mol. Med.. (印刷中). (2000)