受容体とカップルするADPリボシールシクラーゼ分子の個体レベルでの解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480228
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 東田 陽博 金沢大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (30093066)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 茂 金沢大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (00210633)
• Keywords: Caシグナリング / サイクリックADPリボース / Caプール / セカンドメッセンジャー / 信号伝達機構 / NAD / cADPR

Research Abstract

細胞内のCaをセカンドメッセンジャーとするCaシグナリングは、数多くの受容体の下流に存在する重要な信号伝達機構の一つである。最近、リアノジン感受性の細胞内Caプールを開く細胞内リガンドはサイクリックADPリボース(cADPR)であると考えられるようになってきた。この数年、我々はcADPRがIP3のようなセカンドメッセンジャーであるとするこの仮説を検証してきた。そしてNADからcADPRを産生する膜酵素が受容体によりコントロールされていることをムスカリン受容体を大量発現するNG108-15細胞(J.B.C.,1997)とβアドレナリン受容体を持つ心臓心室筋(J. B. C.,1999)を用いて始めて証明することができた。アメフラシのADPリボシルシクラーゼと相同性を持つことで知られるCD38をノックアウトしたマウスで測定したところ、ADPリボシールシウラーゼが全く測定できなかった。この結果は我々の予測と異なり、CD38以外に酵素活性を持つ、タンパク質が存在しないことを示している。そこで研究として、次の仮定を確かめるために研究を転回した。すなわちパーキンソン病脳におけるcADPリボースの役割を明確にするため、ラット脳線状体でのADPリボシルシクラーゼ活性を測定した。ドーパミン添加によりシクラーゼ活性が上昇することをはじめて見出し、現在この活性上昇のメカニズムを追求している。また、脳可塑性に重要な役割を果たす代謝型グルタミン酸受容体のADPリボシルシクラーゼへのカップリングを研究し、興味あるサブタイプごとに異なる特異的な反応を見出した。

Research Products

• [Publications] Higashida, H., Zhang, JS., Mochida, S., Chen, XL., Yokoyama, S.et al.: "Subtype-specific coupling with ADP-ribosyl cyclase of metabotropic glutamate receptors in retina, cervical superior ganglion and NG108-15 cells"J.Neurochem.. (In press). (2003)
• [Publications] Hoshi, N., Yokoyama, S., Scott, JD., Brown, DA., Higashida, H: "AKAP150 signaling complex promotes suppression of the M-current by muscarinic agonists"Nature Neurosci.. (In press). (2003)
• [Publications] Noda, M., Yasuda, S., Okada, M.Higashida, H., et al.: "Recombinant human serotonin 5A receptors stably expressed in C6 glioma cells couple to multiple signal transduction pathways"J.Neurochem.. 84. 222-232 (2003)
• [Publications] Higashida, H., Hossain, KZ., Takahagi, H., Noda, M.: "Measurement of adenylyl cyclase by separating cyclic AMP on silica gel thin-layer chromatography"Analytical Biochem. 308. 106-111 (2002)
• [Publications] Higashida, H., Hashii, M., Yokoyama, S., Hoshi, N., et al.: "Cyclic ADP-ribose as a second messenger revisited from a new aspect of signal transduction from receptors to ADP-ribosyl cyclase"Pharmacol.Ther.. 90(2-3). 283-296 (2001)
• [Publications] Higashida, H., Hashii, M., Yokoyama, S., Hoshi, N., et al.: "Cyclic ADP-ribose as a potential second messenger for neuronal Ca2+ signaling"J.Neurochem.. 76(2). 321-331 (2001)
• [Publications] Higashida, H., Zhang, JS, Yokoyama, S., Noda, M., et al.: "Advance in Behavioral Biology (Catecholamine Research from Molecular Insight to Clinical Medicine)"Klumer Academic/Plenum Publishier, New York. 4(73-76) (2002)