代謝型グルタミン酸受容体が細胞外のCa^<2+>によっても活性化されることの生理的意義

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11780590
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 宮下 知之 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 主事研究員 (70270668)
• Keywords: mGluR1α / 細胞外Ca^<2+> / cAMP / グルタミン酸

Research Abstract

代謝型グルタミン酸受容体(metabotropic glutamate receptor:mGluR)1α型が,細胞外Ca^<2+>によって活性化されることから考えられる生理的意義として,グルタミン酸応答を増強する可能性と,細胞外に常在するCa^<2+>によってmGluR1αが恒常的に活性化している可能性の2点が考えられる。これらの可能性を明らかにする目的で,mGluR1α遺伝子を導入したCHO細胞を用い以下の実験を行った。
1)mGluR1α発現CHO細胞の細胞外Ca^<2+>の存在下および非存在下における,グルタミン酸に対する応答持続時間について検討した。その結果,グルタミン酸に対する応答持続時間は細胞外Ca^<2+>存在下で著明に延長することが認められた。このことから,グルタミン酸応答に対するmGluR1αの細胞外Ca^<2+>の感知機能の生理的意義は,mGluR1αのグルタミン酸応答を脱感作することなく持続させることにあると示唆された。
2)mGluR1α遺伝子導入CHO細胞の細胞応答を形態変化の面から追究し,細胞外に常在する生理的濃度のCa^<2+>が,恒常的にmGluR1αを活性化していることを明らかにした。さらに種々の薬物を用いて,形態変化の基礎にある細胞内情報伝達系について解析した。その結果,(a)mGluR1αが活性化することによりGs蛋白質に機能的に結合し,adenylate cyclaseを活性化した結果,cAMP濃度の基礎値を上昇させることを見いだした。(b)上記の結果としてadenylate cyclase→cAMP→PKA→MAPKK→MAPKが活性化され、この活性化がCHO細胞の形態変化として現れることを明らかにした。このことから、細胞外に常在するCa^<2+>に対するmGluR1αの細胞外Ca^<2+>の感知機能の生理的意義は、細胞内情報伝達系活性の基礎値を上昇させることにあると示唆された。

Research Products

• [Publications] Miyashita, T. and Kubo, Y.: "Extracellular Ca^<2+> sensitivity of mGluR1α induces an increase in the basal cAMP level by direct coupling with Gs protein in transtected CHO cells"Receptors and Channels. (in press).
• [Publications] Miyashita, T. and Kubo, Y.: "Extracellular Ca^<2+> sensitivity of mGluR1α associated with persistent glutamate response in transfected CHO cells"Receptors and channels. (in press).