2020 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms how the tolerance toward opioids develops.
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18K16446
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
清水 覚司 京都大学, 医学研究科, 助教 (80802793)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オピオイド受容体 / 耐性形成 / 副作用発現機序 / リン酸化 / ユビキチン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画では、種々のリガンドでμオピオイド受容体(MOP)を活性化して免疫沈降し、質量分析によって結合分子群や、翻訳後様式を同定することを目指していた。しかし、MOPを過剰発現させた細胞でも、質量分析可能なタンパク量を得ることが困難で、本研究課題期間終了までに解析を完遂するのは困難だと判断した。そこで、MOPへのリン酸化修飾・ユビキチン修飾が受容体の内在化や細胞内シグナル伝達に与える意義へと焦点を絞った研究計画に切り替えた。
MOPへのリン酸化は、アダプター分子・βアレスチン(βarr)を動員してMOPを内在化し、シグナルを負に制御すると同時に、Gタンパク質とは独立したシグナル伝達機構の起点となる。先行研究では、MOPとβarrとの親和性は、呼吸抑制などの副作用発現の程度と直接的に相関すると想定されており、βarrをMOPへ動員しにくいリガンドは副作用が少ない理想的なオピオイドとなると期待されてきた。
MOPのリン酸化修飾の標的となるセリン・トレオニン残基を全てアラニン置換した変異体は、受容体の内在化は消失したが、βarrを起点とするMAPKは野生型MOPと同程度活性化した。従来は、MOPとβarrとの会合がβarr経路活性化に必要であると想定されていたため、これは全く予想外の結果であった。さらに阻害剤や遺伝子改変細胞を利用した解析を進めると、βarrはMOPのリン酸化ではなく、クラスリン被覆小孔を形成する過程で、クラスリン重鎖と会合してMAPKを活性化することを見出した。
さらに、MOPへのユビキチン修飾の標的となるリシン残基を全てアルギニンに置換した変異体が、MOPはリン酸化されるが、内在化されないことを見出した。機序の解析には未着手だが、従来は、MOPへのリン酸化修飾が受容体の内在化に必要十分だと想定されていたことから、MOPの内在化には未知の機序が存在する可能性を見出した。
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Research Products
(3 results)
