ニコチン性アセチルコリン受容体から核へのシグナル伝達機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680761
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 中山 均 奈良県立医科大学, 医学部, 助手 (50133195)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畠中 寛 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (14401859)
• Keywords: アセチルコリン受容体 / ニコチン / MAP kinase / CREB / 蛋白リン酸化 / PC12細胞

Research Abstract

PC12h細胞をニコチン刺激刺激したときのp42/44MAP Kinase(ERK)リン酸化経路とCREBリン酸化経路をウエスタンブロット法で解析した。細胞をニコチン刺激するとニコチン濃度依存的にERKリン酸化が検出された。ニコチン刺激によるERKリン酸化は高カリウム脱分極、NGF刺激に比べ持続時間が短く、リン酸化レベルも低かった。ニコチン刺激によるERKリン酸化は、ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)の阻害剤の中で、α7タイプに特異的な阻害剤によりほとんど抑制されなかった。電位依存性L型カルシウムチャネルアンタゴニストはニコチンによるERKリン酸化を完全に抑制した。ニコチン刺激によるカルシウムシグナリングとERKリン酸化の関係を明らかにするために、ニコチン刺激によるERKリン酸化に対するカルモジュリンアンタゴニストW7とCaM Kinase阻害剤KN93の影響を調べたところ、両阻害剤共にニコチンによるERKリン酸化を阻害した。一方、ニコチンによるCREBリン酸化に対するニコチン、高カリウム脱分極、NGF刺激の影響を調べたところERKリン酸と類似したtime courseをとることが明らかになった。さらに、ニコチンによるCREBリン酸化はMAP Kinase Kinaseの阻害剤、W7,KN93によって抑制された。以上の結果からPC12h細胞をニコチン刺激したときにみられるERKとCREBのリン酸化経路として次の経路が考えられる。非α7型nAChR→L型電位依存性カルシウムチャネル→CaM Kinase→Ras-MAP Kinaseカスケード→ERKリン酸化→CREBリン酸化。

Research Products

• [Publications] Nakayama H: "Regulation of α3 nicotinic acetylcholine receptor subunit mRNA levels by nerve growth factor and cyclic AMPin PC12 cells."Journal of Neurochemistry. 74. 1346-1354 (2000)
• [Publications] Yoshikawa M: "Chronic fentanyl treatments induce the up-regulation of μ opioid receptor mRNA in rat pheochromocytoma cells."Brain Research. 859. 217-223 (2000)
• [Publications] 中山均: "神経細胞におけるニコチン刺激に伴う細胞内シグナル伝達機構"自律神経. 37. 357-362 (2000)
• [Publications] 中山均: "神経細胞型ニコチン性アセチルコリン受容体を介した細胞内シグナル伝達機構"脳の科学. 22. 951-956 (2000)