2018 Fiscal Year Research-status Report
新規生理活性ペプチドNURPが担う新しい生体制御機構の解明
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18K08497
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
森 健二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (00416223)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生理活性ペプチド / 神経ペプチド / 受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペプチドホルモンや神経ペプチドに代表される生理活性ペプチドは、細胞間の情報伝達を担う主要な分子の１つであり、生体の制御及び恒常性維持において重要な役割を果たしている。したがって、新しい生理活性ペプチドを同定してその機能を明らかにできれば、未だ知られていない生体制御機構を明らかにすることができる。
現在でも、「新たな生体制御機構の解明」という学術的問いに対して、新規生理活性ペプチドの探索が盛んに行われている。これまでに発見されている多くの生理活性ペプチドは、それ自身の有する活性を指標とした精製によって同定されているが、近年では多様な方法を駆使して生理活性ペプチドが発見されるようになっている。特に、多くの生理活性ペプチドが、翻訳後修飾の過程において前駆体タンパク質の塩基性アミノ酸対部位で限定切断を受けて産生されることが明らかになってからは、タンパク質のアミノ酸配列上に存在する塩基性アミノ酸のクラスターを目印として新規生理活性ペプチドが発見されるようになった。
最近、神経ペプチドであるneuromedin U（NMU）の前駆体タンパク質の配列解析により、この前駆体から産生されるもう1つの新しい生理活性ペプチドとしてNMU precursor-related peptide（NURP）を同定し、脳室内投与実験によりプロラクチン分泌促進活性などを明らかにした。しかしながら、受容体を含めた作用機序が全く不明であるため、NURPによる生体制御機構は未だ完全には明らかになっていない。そこで、NURPの受容体の探索を実施している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ラットへ脳室内投与したNURPは、プロラクチン分泌を抑制的に制御している視床下部からのドーパミンの分泌を抑制することにより、下垂体からのプロラクチン分泌を促進すると考えられる。その一方で、同じ前駆体タンパク質から産生されるNMUは、脳室内投与するとドーパミン分泌を促進することによりプロラクチン分泌を抑制した。このように、NURPはプロラクチン分泌制御においてNMUと真逆の作用を示すことから、NURPはNMUのアンタゴニストとしてNMU受容体に作用している可能性が考えられた。そこで、CHO細胞で安定発現させたNMU受容体に対して、FLIPRを用いたcalcium mobilization assayにてNURPの活性評価を実施したところ、アンタゴニスト活性は観察されなかった。また、NURPはNMU受容体に対してアゴニストとしても機能しないことから、本ペプチドはNMU受容体とは異なる受容体を介して機能していることが示された。c-fosタンパク質の免疫組織化学染色により、NURPの脳室内投与によって活性化される脳内領域を検討したところ、ある特定の領域でc-fosタンパク質の発現量の増加が認められた。また、ラジオアイソトープ標識したNURPを用いて脳スライス切片への結合実験を試みたところ、NURP脳室内投与後にc-fosタンパク質の発現誘導が認められたのと同じ領域でNURPの特異的な結合が観察された。これらの結果は、NURPが結合することにより特定の領域の神経細胞が活性化していることを示唆しており、この領域における受容体分子の存在が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
NURP受容体の分子レベルでの同定を試みる。受容体発現細胞の検索にはCellKeyシステム（モレキュラーデバイス社）を用いる。このシステムは、リガンド添加前後の細胞形態変化をリアルタイムで検出することにより、一度のアッセイでGタンパク質共役型受容体やチロシンキナーゼ型受容体など様々な受容体の活性化を同時に測定でき、尚且つ活性検出パターンによりシグナル伝達経路の推測が可能である。また、多検体処理により受容体を発現している培養細胞株を効率よく検索できる。NURPの産生組織や同一前駆体から産生されるNMUの受容体の分布から考えると、主として神経系や免疫系、下垂体の培養細胞をNURP受容体の探索に供する。NURPへの反応性が高いために受容体が発現していると考えられる培養細胞や受容体分子が存在すると推定された特定脳領域を出発材料として、NURP受容体分子の同定を試みる。また、NURPの生理的役割を理解するために、新たな機能も検討する。
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| Causes of Carryover |
次年度に使用する予定の研究費は、主に物品費として計画していたが使用しなかったものである。物品費については必要最小限の消耗品の購入に充てたため、次年度使用額が生じた。翌年度は物品費として使用する予定である。
本研究計画では、国立循環器病研究センターの保有する共同研究機器ならびに、国立循環器病研究センター研究所生化学部の機器を中心に使用するため、研究を遂行するための物品費（消耗品）を中心として研究費の使用を計画している。また、最新の知識・情報を収集するための調査・研究旅費、ならびに成果発表に関する必要経費の使用も計画している。
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Research Products
(2 results)
