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2022 Fiscal Year Research-status Report

OGR1オルソログを利用した微量金属特異性を感知するOGR1のアミノ酸配列の決定

Research Project

Project/Area Number 22K06049
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

戸村 秀明  明治大学, 農学部, 専任教授 (70217553)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
KeywordsOGR1 / 微量金属
Outline of Annual Research Achievements

OGR1は細胞外pHの低下によって活性化するプロトン感知性GPCRである。これまでのOGR1の研究は、がん組織などpHが低下している組織で精力的になされてきた。一方、ヒト、マウスのOGR1が、プロトンに加えて微量金属によっても活性化される金属感知性GPCRであることが2015年に見いだされた。本研究では「OGR1が、いままで不明であった微量金属の感知、制御を司る分子であるのか、またそうであるのならOGR1は生理的、病態生理的にどのような機能を担っているのか」を実験及び解析により解明するため、まず「OGR1オルソログ間のキメラ受容体を利用して、金属の特異性を決定するOGR1のアミノ酸配列」を特定することを目的としている。
本年度は、ヒトOGR1とラットOGR1間でのOGR1応答の比較解析を行った。OGR1の活性化は、HEK細胞に各OGR1を発現させ、OGR1の活性化の程度をレポーターアッセイの測定系を用いて測定した。そして各OGR1の活性化応答のEC50値を測定し、応答性の違いを定量化した。
その結果、ラットOGR1はヒトOGR1と比べて、微量金属刺激による応答が右にシフトしていた。そこでこのシフトにラットOGR1のどの領域が関与しているのかを次に調べた。ヒトとラットOGR1間でキメラ受容体を作成した。そしてこのキメラ受容体の微量金属刺激による活性化を測定した結果、ラットの細胞外領域をもつキメラ受容体で活性化応答の減弱が観察された。
この結果は、種特異的な活性化を司るアミノ酸配列がOGR1の細胞外領域に存在する可能性を示唆している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究を開始した時点では、種による微量金属刺激に対する活性化応答の違いはOGR1の細胞外のヒスチジン残基の数や位置によるものと予想していた。しかしながら、ヒトとラットOGR1間でこれらのヒスチジンは保存されていることから、今年度の結果はその予想とは異なるものとなった。すなわちヒスチジン以外のOGR1の細胞外領域が、微量金属による種特異的な活性化応答に重要な役割を担っているという新たな知見を得た。このため当初の計画以上に進展しているものと判断した。

Strategy for Future Research Activity

まずヒト、ラットOGR1間で、微量金属刺激により異なる応答を示す細胞外領域を、より細かな細胞外領域のキメラ受容体を用いて明らかにする予定である。次に応答の変化が観察される細胞外領域を他の動物種の相同領域と比較し、相同部分のキメラ受容体を用いた活性測定などにより、その領域が種特異的な応答を担う部位であることを確認する。これにより種特異的な活性化に関与するOGR1のアミノ酸配列の同定に近づけるものと予想している。

Causes of Carryover

ヒトとラットOGR1の解析中に予想とは異なる新規の結果を得たため、今年度はこの2種類のOGR1の解析を先行して行った。そのため、今年度に計画していた実験を次年度以降に行うこととなった。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) enhances cAMP production in human TDAG8-expressing cells2022

    • Author(s)
      Deai Masahito、Oya Rin、Saso Naosi、Tanaka Asahi、Uchida Izumi、Miyake Yuta、Tachihara Ryo、Otsugu Miku、Mine Ayumi、Sato Koichi、Tomura Hideaki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 626 Pages: 15~20

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.07.110

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ストレス条件下におけるGPR68(OGR1)欠損ゼブラフィッシュの遊泳行動解析2022

    • Author(s)
      立原 瞭, 戸村 秀明
    • Organizer
      第36回日本下垂体研究会学術集会
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いた不安・恐怖様行動の定量化の試み2022

    • Author(s)
      立原 瞭,小川諭,戸村 秀明
    • Organizer
      日本動物学会 第93回 早稲田大会 2022
  • [Presentation] OGR1機能欠損ゼブラフィッシュの骨組織の解析2022

    • Author(s)
      三宅雄太, 戸村秀明
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
  • [Presentation] Mn2+応答におけるラット OGR1の N末アミノ酸配列の役割2022

    • Author(s)
      田中朝陽, 戸村秀明
    • Organizer
      第95回日本生化学会
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ OGR1の下流応答遺伝子の解析2022

    • Author(s)
      内田いずみ, 戸村秀明
    • Organizer
      第95回日本生化学会
  • [Presentation] ストレス状態下でのゼブラフィッシュの遊泳行動に 対する GPR68の役割2022

    • Author(s)
      立原瞭, 戸村秀明
    • Organizer
      第95回日本生化学会
  • [Presentation] 金属刺激によるヒト気道平滑筋細胞のインターロイ キン-6産生とプロトン感知性 OGR1受容体の関与2022

    • Author(s)
      佐藤 幸市, 門脇 麻衣子, 白川 純, 戸村 秀明, 岡島 史和, 石塚 全
    • Organizer
      第95回日本生化学会
  • [Remarks] 明治大学農学部生命科学科

    • URL

      https://meiji-lifesci.jp/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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