オレキシンレセプターの細胞内情報伝達の解明

• Project/Area Number: 14704040
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Anesthesiology/Resuscitation studies
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 南 浩一郎 産業医科大学, 医学部, 講師 (70279347)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000); Fiscal Year 2004: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2003: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2002: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: オレキシン受容体 / 吸入麻酔薬 / 静脈麻酔薬 / イソフルラン / ハロセン / ペントバルビツレート / ケタミン / プロテインキナーゼC / Gタンパク結合受容体 / オーファンレセプター / アフリカツメガエル卵母細胞発現系

Research Abstract

オレキシン受容体は、最近睡眠覚醒にオレキシンが重要な役割を演じていることが示唆されているGタンパク結合受容体である。一方、麻酔薬はすべて就眠作用をもち、その機序に興味が持たれているが、未だにその作用機序は完全に解明されていない。麻酔中の動物の脳内にオレキシンを注入すると、麻酔から直ちに覚醒する事が研究者間で観察されている。これらの事からオレキシンと麻酔就眠作用との間で何らかの関係が考えられるが、詳しい検討は全くなされていない。一方、アフリカツメガエル卵母細胞発現系はCa^<2+>依存性C1^-チャンネルをもち、PLCを介した細胞内Ca^<2+>の変動により、容易にGq蛋白結合受容体への薬物の反応を電気生理学的に解析でき、更に、細胞内リン酸化酵素の解析も同時にできるため、麻酔薬のG蛋白結合受容体に対する作用を解析する手段として非常に有効である。今年度の研究においては昨年に引き続き、オレキシン受容体の細胞内情報伝達系の解明とこれらの麻酔機序との関わりを明らかとするために、オレキシン受容体RNAをアフリカツメガエル卵母細胞発現系に注入し発現させ、吸入麻酔薬や静脈麻酔薬がオレキシA受容体にいかに作用するかを検討した。オレキシン受容体Aは吸入麻酔薬ハロセン、イソフルラン、エンフルラン、ジエチルエーテルによって臨床濃度内で濃度依存性に抑制されていることが明らかとなった。さらにオレキシン受容体Aは静脈麻酔薬ペントバルビツレート、プロポフォール、ケタミンによっても臨床濃度内で濃度依存性に抑制されていることが明らかとなった。予備的な結果であるがオレキシンBに関しては吸入麻酔薬イソフルランや静脈麻酔薬ペントバルビツレートが抑制をしている結果を得た。現在、その機序を検討中であり、プロテインキナーゼCなどの燐酸化酵素などの作用に注目し、今後はこれら機序を中心に明らかにしたいと考えている。

Research Products

• [Journal Article] The effects of anesthetics on G-protein-coupled receptor (2005)
  • Author(s): Minami K., et al.
  • Journal Title: Masui 54・2 Pages: 118-125
• [Journal Article] Analysis of the effects of halothane on Gi-coupled muscarinic M2 receptor signaling in Xenopus oocytes using a chimeric G alpha protein. (2004)
  • Author(s): Minami K., et al.
  • Journal Title: Pharmacology 72・3 Pages: 205-212
• [Journal Article] Gq protein-Coupled Receptors as Targets for Anesthetics.
  • Author(s): Minami K., et al.
  • Journal Title: Current Pharmaceutical Design (In press)
• [Journal Article] The effects of the neurosteroids : Pregnenolone, Progesterone and Dehydroepiandrosterone on muscarinic receptor-induced responses in Xenopus oocytes expressing M1 and M3 receptors.
  • Author(s): Horishita T., et al.
  • Journal Title: Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology (In press)
• [Journal Article] Effects of Tramadol and its metabolite on glycine, γ-aminobutyric acidA and N-methyl-D-aspartate receptors expressed
  • Author(s): Hara K., et al.
  • Journal Title: Anesthesia & Analgesia (In press)
• [Journal Article] The effects of the tramadol metabolite o-desmethyl tramadol on muscarinic receptor-induced responses in xenopus oocytesexpressing cloned M_1 or M_3 receptors
  • Author(s): Nakamura M., et al.
  • Journal Title: Anesthesia & Analgesia (In press)
• [Book] 先端医療シリーズ33 麻酔科の新しい流れ 麻酔薬と細胞内情報伝達
  • Author(s): 南 浩一郎, 他
  • Publisher: 先端医療技術研究所(In press)
• [Publications] Shiraishi M., et al.: "Inhibition by tramadol of muscarinic receptor-induced responses in cultured adrenal medullary cells and in Xenopus laevis oocytes expressing cloned M_1 receptors"Journal of Pharmacology and Experimental therapeutics. 136・2. 255-260 (2001)
• [Publications] Minami K., et al.: "The inhibitory effects of anesthetics and ethanol on substance P receptors expressed in xenopus oocytes"Anesthesia & Analgesia. 94・1. 79-83 (2002)
• [Publications] Shiraishi M., et al.: "Inhibitory effects of tramadol on nicotinic acetylcholine receptors in adrenal chromaffin cells and in Xenopus oocytes expressing α7 receptors"British Journal of Pharmacology. 136・2. 207-216 (2002)
• [Publications] Shiga Y., et al.: "The inhibitory effects of tramadol on muscarinic receptor-induced responses in xenopus oocytes expressing cloned M_3 receptors"Anesthesia & Analgesia. 95・5. 1269-1273 (2002)
• [Publications] Shiraishi M: "Inhibitory effects of tramadol on nicotinic acetylcholine receptors in adrenal chromaffin cells and in Xenopus oocytes expressing alpha 7 receptors"Br J Pharmacol. 136・2. 207-216 (2002)
• [Publications] Sagata K: "Tramadol inhibits norepinephrine transporter function at desipramine-binding sites in cultured bovine adrenal medullary cells"Anesth Analg. 94・4. 901-906 (2002)
• [Publications] Shiraishi M: "A neurosteroid anesthetic, alphaxalone, inhibits nicotinic acetylcholine receptors in cultured bovine adrenal chromaffin cells"Anesth Analg. 95・4. 900-906 (2002)
• [Publications] Shiga Y: "Inhibitory effects of tramadol on muscarinic receptor-induced responses in Xenopus oocytes expressing cloned M_3 receptors"Anesth Analg. 95・5. 1269-1273 (2002)
• [Publications] Horishita T: "Alphaxalone, a neurosteroid anesthetic, inhibits norepinephrine transporter function in cultured bovine adrenal medullary cells"Anesth Analg. 95・6. 1661-1666 (2002)