７回膜貫通型受容体の表在量制御を目指した基盤研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23590067
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中村 元直 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40431762)
• Keywords: Gタンパク質共役型受容体 / 品質管理 / 細胞内輸送 / 翻訳後修飾 / リン酸化 / ユビキチン化 / 糖鎖修飾

Research Abstract

最終年度は以下の成果を得た。(1)一昨年、GPR109aのN末端にあるN型糖鎖修飾モチーフが一般的なものとは異なり特異な-N-X-C-(Xはシステイン)配列であることを報告した。この部位の糖鎖修飾はERからの搬出に重要で、この修飾を欠損させると膜発現が有意に低下するが、N型糖鎖修飾以外のこのモチーフの必要性、特にシステイン(Cys)残基の重要性について解析した。このモチーフ内の２つのCys残基を含め、GPR109aの細胞外領域には６つのCys残基が動物種を超えて保存されているが、どの１つの変異によってもこの受容体は活性を失う。即ち、この特異な糖鎖修飾モチーフは細胞膜への移送に必須なN型糖鎖修飾に加え、細胞外領域でのジスルフィド結合形成にも必須な役割を担っていることを明らかにした。(2)ロイコトリエンB4第一受容体(BLT1)には７箇所のリン酸化部位が存在することを既に報告したが、これらの内、リガンド誘導的な修飾(2箇所)は高濃度リガンド刺激時のみで起き、また、全リン酸化部位に変異を導入した非リン酸化BLT1は高濃度リガンド刺激時のcAMP産生抑制能が低下するとともに、ケモタキシス惹起能も野生型受容体に比べて有意に低下していることを見出した。高濃度リガンド環境下でのBLT1によるGi活性化にこれらリン酸化が関与していることが推察される。(3)BLT1のC末端領域でモノユビキチン修飾を受けるリジン残基を一箇所特定した。また、この修飾の責任リガーゼの探索としてUb-split型酵母2-ハイブリッドスクリーニングを実施し、候補分子を１つ見出した（固有名は未発表）。この分子とBLT1との結合は動物細胞内でも確認し、この分子のC末端領域がBLT1の細胞内ループと結合することを示唆する結果を得ている。現在、ノックダウン実験でこの分子のBLT1モノユビキチン化修飾への関与を検討中である。

Research Products

• [Journal Article] Pathogenic role of CXCR2/BLT1-driven neutrophil infiltration for induction of psoriatic skin inflammation. (2014)
  • Author(s): Sumida,H., Yanagida,K., Kita,Y., Abe,J., Matsushima,K., Nakamura,M., Ishii,S., Sato,S., and Shimizu,T.
  • Journal Title: J.Immunol Volume: 掲載確定 Pages: 掲載確定
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 特異的リガンドによる小胞体蓄積GPCRの細胞膜への搬出 (2013)
  • Author(s): 安田大恭、中村元直
  • Journal Title: 生化学 Volume: 85 Pages: 1007−1012
• [Journal Article] Discovery of INT131: a selective PPARγ modulator that enhances insulin sensitivity. (2013)
  • Author(s): Taygerly,J.P., McGee,L.R., Cushing,T.D., Li,Y., Motani,A., Chen,J-L., Frankmoelle,W., Ye,G., Learned,M.R., Jaen,J., Miao,S., Timmermans,P.B., Thoolen,M., Kearney,P., Flygare,J., Beckmann,H., Weiszmann,J., Lindstrom,M., Walker,N., Liu,J., Biermann,D., Wang,Z., Nishiu,J., and Nakamura,M
  • Journal Title: Bioorganic & Medicinal Chemistry Volume: 21 Pages: 979-992
  • DOI: 10.1016/j.2012.11.058
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PLA2G3, a mammalian homolog of anaphylactic phospholipase A2 in bee venom, facilitates proper maturation of mast cells through the paracrine PGD2 loop. (2013)
  • Author(s): Taketomi,Y., Ueno,N., Kojima,T., Kawana,M., Tanaka,S., Sakanaka,M., Nakamura,M., Sato,H., Nishito,Y., Kambe,N., Yamamoto,K., Gelb,M.H., Arita,M., Yokomizo,T., Watanabe,K,. Nakamura,M., Shimizu,T., Hirai,H., Aritake,K., Urade,Y., Morimoto,K., Sugimoto,Y., Narumiya,S., Hara,S., and Murakami,M.
  • Journal Title: Nature immunology Volume: 14 Pages: 554-566
  • DOI: 10.1038/ni.2586
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification of amino acid residues responsible for basal and ligand-induced phosphorylations of human leukotriene B4 type 1 receptor by Phos-tag SDS-PAGE (2013)
  • Author(s): Yoshimitsu Nakanishi, Keisuke Yanagida, Takao Shimizu, and Motonao Nakamura
  • Organizer: Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation, and Related Diseases
  • Place of Presentation: San Juan, Puerto Rico
  • Year and Date: 20131103-20131106