Dアスパラギン酸による化学伝達を支える膜分子基盤の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658206
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 森山 芳則 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10150658)
• Keywords: Dアスパラギン酸 / 受容体 / 小胞型トランスポーター / 分泌顆粒 / 松果体 / PC12 / 神経内分泌細胞

Research Abstract

Dアスパラギン酸のメラトニン合成抑制作用の解析:松果体細胞は動物細胞では最も高濃度のDアスパラギン酸を含んでいる。このDアミノ酸は新規Na^+-dependent glutamate transporterの逆反応により細胞外に分泌され、強力にメラトニン合成を抑制することを見いだした。これは動物細胞におけるDアスパラギン酸の生理作用として初めての例である。このトランスポーターがDアスパラギン酸の受容体として機能し、グルタミン酸の開口放出を引き起こすことを発見した。この成果は、韓国Pohang工科大学Koh博士との共同研究により電気生理学的にも確認した。現在論文として公表準備中である。
Dアスパラギン酸を含有したPC12細胞の亜株(DAS-1)を単離することに成功した。この細胞小胞型アルパラギン酸輪送活性が検出できる。この結果は論文として発表した。さらに、この輸送活性の性質のうち、速度論・基質特異性・エネルギー要求性について解析した。Dアスパラギン酸を全く含まないPC12細胞亜株も分離した。この細胞では分泌顆粒中にも細胞質にもDアスパラギン酸は全く含まれていない。Differential hybridization methodによりDAS-1に選択的に発現している遺伝子を複数同定し、その一つが14回膜貫通型のトランスポーターと考えらる。現在、発現系によりトランスポータ活性の検出を試みている。
以上、Dアスパラギン酸による化学伝達を支える受容体とトランスポータの同定という当初の目的をほぼ達成した。これは世界に誇る成果であると自負する。

Research Products

• [Publications] M.Hayashi, M.Otsuka, R.Morimoto, A.Muroyama, S.Uehara, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "Vesicular inhibitory amino acid transporter is present in glucagon-containing secretory granules in αTC6 cells, mouse clonal α cells, and α cells of islets of Langerhans"Diabetes. 52. 2066-2074 (2003)
• [Publications] T.F.Taraschi, M.O'Donnell, S.Martinez, T.Schneider, D.Trelka, L.Tilley, Y.Moriyama: "Generation of an erythrocyte protein secretory system by Plasmodium falciparum Malaria parasites"Blood. 102. 3420-3426 (2003)
• [Publications] M.Hayashi, R.Morimoto, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "Expression and localozation of vesicular glutamate transporters in pancreatic islets, upper gastrointestinal tract, and testis"The Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 51. 1375-1390 (2003)
• [Publications] Y.Moriyama, M.Hayashi, S.Yatsushiro: "Vacuolar proton pump in Plasmodium falciparum"J.Bioenerg.Biomembr.. 35(4). 367-375 (2003)
• [Publications] Y Moriyama, M Hayashi: "Glutamatergic signaling in islet of Langerhans : A thread entangled.(review)"TRENDS in Pharmacological Sciences. 24. 511-517 (2003)
• [Publications] 高森 茂雄, 森山 芳則: "グルタミン酸化学伝達の鍵分子:小胞型グルタミン酸トランスポーター(special review)"細胞工学. 22(4). 441-447 (2003)
• [Publications] 高森茂雄, 森山芳則: "小胞型グルタミン酸トランスポーターの発見とグルタミン酸シグナリングの新展開(short review)"蛋白質核酸酵素. 48(13). 1816-1823 (2003)
• [Publications] T.Anno, S.Uehara, H.Katagiri, Y.Ohta, K.Ueda, H.Mizuguchi, Y.Moriyama, Y.Oka, Y.Tanizawa: "Overexpression of constitutively activated glutamate dehydrogenase induces insulin secretion through enhanced glutamate oxidation"Am.J.Physiol.Endocrinol Metab.. 286(2). E280-E285 (2004)
• [Publications] S.Uehara, A.Muroyama, N.Echigo, R.Morimoto, M.Otsuka, S.Yatsushiro, Y.Moriyama: "Metabotropic glutamate receptor type 4 is involved in auto-inhibitory cascade for glucagon secretion by α cells of islet of Langerhans"Diabetes. 53(in press). (2004)
• [Publications] Y Moriyama, A.Yamamoto: "Glutamatergic chemical transmission : Look! Here, there, and anywhere.(mini-review)"J.Biochem.. 135(2). 155-163 (2004)
• [Publications] 森山芳則: "血糖制御の新しい視点:ランゲルハンス氏島におけるグルタミン酸シグナリング(総説)"糖尿病学((株)診断と治療社). (印刷中). (2004)
• [Publications] 森山芳則: "グルタミン酸によるα細胞とβ細胞の分泌機能制御(総説)"分子糖尿病学の進歩. (印刷中). (2004)