痛覚制御ペプチド、ノシスタチンとノシセプチンの産生遊離機構の細胞個体レベルの解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590257
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 芦高 恵美子 関西医科大学, 医学部, 講師 (50291802)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 誠二 関西医科大学, 医学部, 教授 (80201325)
• Keywords: ノシスタチン / ノシセプチン / 痛覚反応 / BRET / プロセッシング / プロセッシング酵素

Research Abstract

神経ペプチド、ノシセプチン/オーファニンFQ (N/OFQ)とノシスタチン(NST)が、同一前駆体タンパクから産生され、痛覚伝達において相反する作用を示すことを明らかにした。その制御ポイントは、ペプチドの産生、遊離と受容体と考えられた。さらに、Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET)を用い、生細胞においてタンパクのプロセンシングを定量的にモニターできる新規のプローブを開発し、NSTとN/OFQのプロセッシングに適用できることを明らかにした。本研究は、開発したプロセッシングモニタープローブを導入した細胞および神経回路網の解析が可能となる個体レベルにおいて、NSTとN/OFQの産生、遊離の動的な変化の追跡、それを制御する分子の同定、疼痛発症との連関の解析を行い、疼痛発症制御機構の解明を目的とする。
1,プロセッシング酵素(PC)とペプチド産生
プロセッシングモニタープローブ、ペプチドの定量およびsiRNAによる阻害実験より、前馴体発現細胞おいて、NSTの上流のプロセッシングには、少なくとも、furinが、NSTとN/OFQの間およびN/OFQの下流には、PC1およびPC2が関与していることを明らかにした。さらに、炎症性の痛覚モデルマウスにおいて、脊髄後角においてfurinとPC2が上昇していた。
2,ペプチド遊離における神経回路網
NSTは、N/OFQによる痛覚反応のみならずプロスタグランジンE_2(PGE_2)による痛覚反応に対しても抑制効果を示した。脊髄スライスにおいてPGE_2は、N/OFQの遊離を促したことより、PGE_2による痛覚反応はN/OFQを介していることが明らかになった。
以上の結果より、NSTとN/OFQの相反する作用は、プロセッシング酵素の差異による産生および遊離制御により調節されていることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Mabuchi, T.: "Attenuation of neuropathic pain by nocistatin/orphanin FQ antagonist is mediated by inhibition of nitric oxide production."Eur.J.Neurosci.. 17. 1384-1392 (2003)
• [Publications] Zeihofer, H.U.: "Nociceptin, Nocistatin and Pain"Proceeding of the 10^<th> world congress on pain. 24. 469-480 (2003)
• [Publications] Otsuji, T.: "Monitoring for dynamic biological processing by intra-molecular bioluminescence resonance energy transfer system using secreted luciferase"Anal.Biochem.. (in press). (2004)
• [Publications] 芦高恵美子: "痛み-基礎・診断・治療-"朝倉書店. 407 (2003)