2007 Fiscal Year Annual Research Report
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19370055
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
伊東 広 Nara Institute of Science and Technology, バイオサイエンス研究科, 教授 (10183005)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 憲一 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (90212232)
多胡 憲治 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (20306111)
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| Keywords | シグナル伝達 / 生体分子 / 薬理学 / G蛋白質共役受容体 |
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| Research Abstract |
細胞膜を7回貫通する構造を特徴とするGタンパク質共役受容体(G protein-coupled receptor, GPCR)は、ホルモン、神経伝達物質、光、匂いなど数多くの細胞外シグナルを認識して、そのシグナルを細胞内へ伝える重要な役割を担っている。ゲノム解析から、ヒト全遺伝子の数%を占める1000近いメンバーからなるGPCRスーパーファミリーの存在が明らかとなったが、そのうちリガンドが不明のオーファン受容体が200以上残っている。オーファン受容体の中にAdhesion GPCRと呼ばれる一群のファミリーが見出され、その中の一つGPR56が大脳皮質形成に関与することが示唆されている。本研究では、この新しいタイプのGPCRであるGPR56の構造と機能の解明を目指して研究を実施した。まずGPR56の細胞外ドメインをSf9/昆虫細胞発現系を用いて調製したのち、それを抗原として抗体を作成した。一方GPR56を過剰発現させるアデノウイルス、およびGPR56をknock downさせるためのsmall hairpin GPR56 RNA発現アデノウイルスを構築した。抗GPR56抗体を用いてGPR56タンパク質の発現を組織、細胞レベルで調べたところ、神経幹細胞、神経前駆細胞の細胞膜表面に細胞外領域の膜近傍にあるGPSドメインで切断を受けた成熟フォームとして存在していることが明らかとなった。また、GPR56が3量体Gタンパク質G12/13を介して低分子量GTP結合タンパク質Rhoの活性化、そしてアクチンフィラメントの再編成、SRE、NF-kBを介した転写を活性する能力を有することが判明した。実際に、神経前駆細胞を用いた実験から、GPR56がG12/13-Rhoのシグナル経路を介して神経前駆細胞の遊走を負に制御することが明らかとなった。さらに調製した抗GPR56抗体がリガンドの代役となるアゴニスト活性を有する機能抗体であることを見出した。このようにオーファンGPCR受容体に対してアゴニスト様に働く抗体作成が有用であることが初めて明らかにしたことは、今後のGPCRの研究およびGPCRを標的とした創薬に大きな貢献を与えるものと思われる。
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