2019 Fiscal Year Research-status Report
心肥大の退縮を担う分子の探索とその分子メカニズムの解明
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19K07122
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
長坂 明臣 九州大学, 薬学研究院, 助教 (10723877)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 心肥大 / 心退縮 / Gタンパク質共役型受容体 / DREADD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心筋の肥大化には、Gタンパク質共役型受容体（GPCR）を介したシグナルの活性化が強く関与しており、その活性化は、GPCRに共役するGタンパク質ファミリーのG13またはGqによって担われる。この心肥大は心臓への圧負荷がなくなると退縮するが、その退縮メカニズムは全く不明である。近年、DREADD（Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs）システムという、Gタンパク質を介したシグナルのON/OFFを自在に制御できるシステムが開発された。このDREADDシステムを心筋細胞に適用し、G13やGqの活性化のON/OFFを制御すれば、心肥大（活性状態）と心肥大退縮（不活性状態）を自在に作り出すことができると考えた。そこで、DREADDシステムを活用することで、心肥大の退縮を担う分子を探索し、その分子メカニズムの解明を目指した。
当該年度は、DREADDシステムを構築するため、G13タンパク質を介したシグナルをON/OFFを自在に制御する受容体（デザイナー受容体）の作製を試みた。その作製方法は、Gq特異的に共役するデザイナー受容体（Dq受容体）をベースに、G13と共役すると報告がある様々なGPCRの細胞内領域とDq受容体の細胞内領域を組換えることにより、G13特異的に共役するデザイナー受容体(D13受容体）の作製を試みた。その結果、G12/13の下流シグナルを活性化する候補受容体を作製した。今後は、作製した候補受容体がG13シグナルに対して特異性を持つかを検証する。また、in vivoでの評価に向けて準備を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度は、Gq特異的なデザイナー受容体を改変することにより、G13特異的なデザイナー受容体の作製完了を予定していたが、現時点において、G13特異的なデザイナー受容体の作製途中であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、G13特異的なデザイナー受容体（D13受容体）の作製を試みる。具体的には、現時点で、Gqを介したカルシウム応答は引き起こさず、少なくともRhoシグナル経路を活性化すると考えられるデザイナー受容体の作製には成功している。そこで本受容体をベースにさらに遺伝子改変することで、D13受容体の作製を目指す。
それでもD13受容体ができない場合は、Rhoシグナル経路を活性化すると考えられるこの受容体を、「Rhoシグナル特異的なデザイナー受容体（DRho受容体）」として用いる。これまでRhoシグナル特異的に活性化誘導できるデザイナー受容体（DRho受容体）は、一切報告がないことから、DRho受容体を用いた、心肥大や心退縮におけるRhoシグナルの生理的役割の解析を目指す。
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