2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of the molecular basis of therapy for osteoporosis
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15K20856
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
斎藤 将樹 東北大学, 医学系研究科, 助教 (50400271)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 副甲状腺ホルモン受容体 / アデニル酸シクラーゼ / サイクリックAMP / 4.1Gタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、副甲状腺ホルモン (PTH) 受容体/アデニル酸シクラーゼ (AC6) シグナルにおける4.1Gの役割を中心として解析した。
(1) PTH受容体を介するサイクリックAMP (cAMP) 産生における4.1Gの役割を検討する目的で、PTH受容体を安定発現するHEK293細胞 (PTHR/293細胞)を樹立した。この細胞をPTH-(1-34) で刺激したところ、cAMP産生は4.1Gノックダウンによって有意に増強した。この結果は、4.1GがPTH受容体を介するcAMP産生を抑制することを示唆する。前年度までにAC6活性が4.1Gによって抑制されることを示したことから、本年度の結果と併せて、PTH受容体/Gs/AC/cAMPのシグナル経路が4.1Gによって抑制されることが考えられる。
(2) 内因性AC6と4.1Gの結合を抑制する目的で、PTHR/293細胞にAC6-Nの部分ペプチドを過剰発現した。細胞をACの直接の活性化薬フォルスコリンで刺激すると、cAMP産生の増強が見られたことから、AC6はN末端を通じて4.1Gと結合することによって、cAMP産生が抑制されることが考えられる。
(3) 前年度までに、AC6のN末端が4.1Gと直接結合し、細胞膜に分布することを示した。しかし、AC6全長 (AC6-FL) の細胞内分布における4.1Gの役割は不明であった。GFPを融合した野生型のAC6-FL (GFP-AC6-FL-WT) を安定発現したHEK293細胞を樹立した。しかし、GFP-AC6-FL-WTの細胞内分布は4.1Gノックダウンの影響を受けなかった。次に、4.1Gと結合しないGFP-AC6-FL-3Aを安定発現するHEK293細胞を樹立したが、その細胞内分布はGFP-AC6-FL-WTと同様であった。以上のことから、AC6-FLの細胞内分布は4.1Gに依存しないことが示された。
以上の結果をまとめると、AC6はN末端を通じて4.1Gと結合し細胞膜に分布すること、および、それによってAC6のコンフォメーションが変化し活性が抑制されることが考えられる。本研究成果は、PTH受容体を介するGs/ACシグナルにおいて新規制御機構を解明するための一助となる。
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