GPCR装置の機能素子プロファイリング

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20054009
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 杉本 幸彦 Kyoto University, 薬学研究科, 准教授 (80243038)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀬木 恵理 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (70378628)
• Keywords: プロスタグランジン / プロスタノイド受容体 / GPCR / 発熱 / GABAA受容体 / 受精 / ケモカイン / 細胞外マトリクス

Research Abstract

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)は、細胞外刺激を細胞内へ伝える多機能処理装置として働く。このGPCR装置は、(1)リガンド選択性素子、(2)G蛋白質(G)選択素子、(3)リガンド依存的G活性化素子、(4)リン酸化などによる機能修飾素子、さらには(5)細胞内局在化素子などを併せ持つ。しかしこれらのほとんどは未だその実体が不明である。本研究の目的は、プロスタノイド受容体を題材として、GPCR装置に内在するG蛋白質選択素子やG活性化素子を網羅的に探索し、その分子メカニズムを化学的・構造的・細胞生物学的に解き明かすことを目的として解析を行った。以下に20年度の成果を示す。
(1) 発熱-EP3受容体視索前野EP3発現ニューロンの解析から、PGE2による発熱応答時には視索前野のGABA-A受容体蛋白の発現が低下すること、PGE2のこの作用はEP3受容体とGi/o蛋白を介することを見出し、PGE2による発熱作用は、GABAの脱抑制を介する可能性を示唆した。
(2) 受精-EP2受容体EP2欠損卵丘細胞の解析から、EP2はケモカイン産生を抑制することで受精を促進することを見出した。またケモカインは卵丘マトリクス(ECM)を強化して排卵の際には卵を保護するが、受精時には精子による卵丘EC短分解を阻害することを発見した。この際、ケモカインはCCR1/CCR2を介して低分子量Gタンパク質を活性化し、卵丘細胞の細胞骨格を変化させ、これがインテグリン活性化ならびにECMコンパクションを引き起こすことを見出した。従って、PGE2はケモカインとともに卵丘ECMを動的に調節することで、受精を助長することが判った。

Research Products

• [Journal Article] Timely interaction between prostaglandin and chemokine signaling is a prerequisite for successful fertilization (2008)
  • Author(s): Tamba, S., Yodoi, R., Segi-Nishida, E., Ichikawa, A., Narumiya, S., and Sugimoto, Y.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 Pages: 14539-14544
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prostaglandin E2 attenuates preoptic expression of GABAA receptors via EP3 receptors (2008)
  • Author(s): Tsuchiya, H., Oka, T., Nakamura, K., Ichikawa, A., Saper, C. B., and Sugimoto, Y.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 283 Pages: 11064-11071
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of EP3 subtype in prostaglandin E2-induced adhesion of mouse cultured and peritoneal mast cells to the Arg-Gly-Asp-enriched matrix (2008)
  • Author(s): Sakanaka, M., Tanaka, S., Sugimoto, Y., and Ichikawa, A.
  • Journal Title: Am. J. Physiol. Cell Physiol. 295 Pages: 1427-1433
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intracellular third loop-C-terminal tail interaction in prostaglandin EP3I3 receptor (2008)
  • Author(s): Yano, Y., Shimbo, T., Sugimoto, Y., and Matsuzaki, K.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 371 Pages: 846-849
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electroconvulsive seizure and VEGF increase the proliferation of neural stem-like cells in rat hippocampus (2008)
  • Author(s): Segi-Nishida E, Warner-Schmidt JL, Duman RS.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA. 105 Pages: 11352-11357
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parturition and recruitment of macrophages in cervix of mice lacking the prostaglandin F receptor (2008)
  • Author(s): Yellon, S. M., Ebner, C. A., and Sugimoto, Y.
  • Journal Title: Biol. Reprod. 78 Pages: 438-444
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Infusion of oxytocin induces successful delivery in prostanoid FP-receptor-deficient mice (2008)
  • Author(s): Kawamata, M., Yoshida, M. Sugimoto, Y., Kimura, T., Tonomura, Y., Takayanagi, Y., Yanagisawa, T., and Nishimori, K.
  • Journal Title: Mol. Cell. Endocrinol 283 Pages: 32-37
  • Peer Reviewed
• [Presentation] プロスタノイド受容体を介した生殖生理作用の分子機構 (2008)
  • Author(s): 杉本幸彦
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 複数の受容体を介したプロスタグランジンの子宮収縮は分娩に必須である (2008)
  • Author(s): 川崎友紀子、藤原拓司、安藤博之、笈田浩次、阿瀬善也、瀬木-西田恵里、成宮周、杉本幸彦
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] プロスタグランジンEP4受容体による視索前野ニューロンの細胞骨格制御 (2008)
  • Author(s): 吉岡美樹、瀬木-西田恵里、杉本幸彦
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] 急性炎症反応におけるPGE2-EP3受容体とPGI2-IP受容体シグナルの役割 (2008)
  • Author(s): 森本和志、白田成俊、森大介、高野裕嗣、田中智之、瀬木-西田恵里、杉本幸彦
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-09