2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内局在性ムスカリン受容体の生体における機能解析
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19K07117
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
宇和田 淳介 金沢医科大学, 医学部, 講師 (70580314)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢澤 隆志 旭川医科大学, 医学部, 講師 (00334813)
加藤 剛志 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (60194833) [Withdrawn]
谷口 隆信 旭川医科大学, 医学部, 教授 (60217130) [Withdrawn]
益岡 尚由 金沢医科大学, 医学部, 教授 (80509307)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ムスカリン受容体 / GPCR / acetylcholine / トランスポーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、これまで細胞表面で神経伝達物質を受容し機能すると考えられてきたGタンパク質共役型受容体（GPCR)のうち、ムスカリン受容体M1サブタイプが細胞内においてアセチルコリンを受容して機能するという新知見に基づき、その生体における実証と役割の検証を目指した。昨年度までに、ムスカリンM1受容体に循環変異蛍光タンパク質を組み込むことでアセチルコリン刺激に応答したムスカリンM1受容体活性化をリアルタイムに検出する新規細胞内アセチルコリンセンサーを確立し、さらにアセチルコリンを細胞内へ移行させるトランスポーター候補Xを見出した。本年度は、この細胞内アセチルコリンセンサーの感度を向上させる改良を行うとともに、トランスポーターXの機能解析を進めた。興味深いことにトランスポーターXは細胞表面だけでなく細胞内にも局在し、細胞内ではムスカリンM1受容体と共局在することが分かった。ムスカリンM1受容体のアセチルコリン受容部位はゴルジ体の内腔側と考えられるため、アセチルコリンが結合するにはゴルジ体膜を通過する必要がある。トランスポーターXとムスカリンM1受容体の細胞内における共局在は、アセチルコリンのゴルジ体膜輸送にもこのトランスポーターXが働いており、細胞内M1受容体の活性化に寄与している可能性を示唆する。以上のように、我々は本研究計画を通じてアセチルコリンがトランスポーターを介して細胞膜、ゴルジ体膜を通過して細胞内のムスカリンM1受容体を活性化しうることを明らかにし、細胞内コリン伝達系という新しい神経伝達様式の可能性を示した。
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