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新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼの構造と機能調節及び病態時の役割

研究課題

研究課題/領域番号 11670091
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 薬理学一般
研究機関佐賀医科大学

研究代表者

麻川 武雄  佐賀医科大学, 医学部, 教授 (50028362)

研究分担者 岡本 英昭  佐賀医科大学, 医学部, 助手 (70315183)
高野 正子  佐賀医科大学, 医学部, 助手 (00154807)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードグアニル酸シクラーゼ / cyclic GMP / ATP / 情報伝達 / 環状ヌクレオチド / 環状ヌクリオチド
研究概要

ATPとDithiothreitol(DTT)により活性が調節される新規の膜結合型グアニル酸シクラーゼ(ATP/DTT-stimulated GC)をラット肺に見い出し、その性質と活性調節機構の一部を明らかにした。ラット肺より調製した膜分画、さらにATP/DTTにより促進される性質を有したまま可溶化した標品、親和クロマトグラフィーの溶出分画でのGCなどを実験に用いた。このGCにはATP/DTTにより活性が促進される状態、すなわちsensitive stateと、活性が促進されないinsensitive stateの2つの状態が存在することを見い出した。Sensitive stateからinsensitive stateへの変換は、protein phosphataseによる脱リン酸化反応によると考えられ、次いでinsensitive stateからsensitive stateへの変換は、protein kinaseによるタンパク質のリン酸化反応によると考えられる。阻害薬の実験結果より、insensitive stateへの変換には、protein phosphatase-1が部分的に関与し、またsensitive stateへの変換にはCaM kinase IIが関与している可能性が考えられる。一方、WGA-agaroseの溶出分画のGCは、粗可溶化標品に含まれる因子の共存下でpreincubateすることにより、sensitive stateへ変換される可能性を示す結果を得た。
一般に膜結合型の活性タンパク質の抽出および精製にデタジェントをはじめ、安定化のためにbuffer系に添加される物質は、多くのタンパク定量法に対して、妨害物質となる場合が多い。我々はDOC-TCA法では除去できない妨害物質の影響をほぼ完全に除去する方法を考案した。即ちDOC-TCA-washing法を実施したMicro BCA(bicinchoninic acid)反応により、O.05μg〜1.6μgの極めて微量のタンパク質を感度良く、正確に、再現性良く、迅速に定量することができた。
可溶性グアニル酸シクラーゼ(sGC)のβ2サブユニットの2種類のバリアント(β2aおよびβ2b)のcDNA断片が、3'-RACE法によってラット脳cDNAライブラリーから分離された。β2aの推定アミノ酸配列は既知のβ2サブユニットの配列と一致したが、β2bの配列は既知のβ2サブユニットよりC末端が46残基短く、C末端に含まれているイソプレニル化/カルボキシメチル化のコンセンサス配列を欠いていた。RT-PCR法による解析では、腎臓、肝臓、および脳を含む様々な組織に両バリアントのmRNAが存在することが示された。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Regulation of Guanylate Cyclase by ATP and Dithiothreitol in Rat Lung Membrane : Involvement of an Insensitive and a Sensitive State to ATP/Dithiothreitol-Stimulation"The Japanese Journal of Pharmacology. (In press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeo Asakawa: "Possible involvement of protein phosphorylation and dephosphorylation in the regulation of DTT-and ATP-dependent guanylate cyclase"The Japanese Journal of Pharmacology. 88・Sup.I. 167 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "新規膜結合型グアニル酸シクラーゼ,SAT-GCの活性調節の分子機構"日本薬理学雑誌. 119・3. 61 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Bicin choninic acid (BCA)法による可溶化膜タンパク質の微量定量-妨害物質の影響を除去する方法の考案"生化学. 73・8. 795 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeo Asakawa: "Measurement of solubilized membrane-protein, using bicinconinic acid (BCA):a device for elimination of interfering substances"The Japanese Journal of Pharmacology. 85・Sup.I. 185 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Purification and some properties of the activation of membrane-bound guanylate cyclase, SAT-GC of rat lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 85・Sup.I. 181 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Okamoto: "Molecular cloning and expression analysis of a novel splice variant of rat sGC β2 subuit"The Japanese Journal of Pharmacology. 85・Sup.I. 196 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼ,SAT-GCの可溶化部分精製と,それに伴う膜タンパク質の微量定量法"日本薬理学雑誌. 117・3. 75 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高野正子: "CFG-GC(膜結合型グアニル酸シクラーゼ)の活性化におけるGTP要求性について"生化学. 72・8. 992 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Purification and the effect of sphingolipids on the activity of particulate, SAT-guanylate cyclase of rat lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 82・Sup.I. 145 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 頼 仲平: "新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼ活性,SAT-GCへのSphingolipidの効果について"日本薬理学雑誌. 115・3. 80 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeo Asakawa: "Properties of GCM and the effect of sphingolipid on membrane-bound guanylate cyclase of rat brain and lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 79・Sup.I. 68 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高野正子: "新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼ活性へのSphingolipidの効果について"生化学. 71・8. 899 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Luo, M. Takano and T. Asakawa: "Regulation of guanylate Cyclase by ATP and Dithiothereitol in Rat Lung Membrane : Involvement of an Insensitive and a Sensitive State to ATP/Dithiothreitol-Stimulation"The Japanese Journal of Pharmacology. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Asakawa, S. Luo and M. Takano: "Possible involvement of protein phosphorylation and dephosphorylation in the regulation of DTT-and ATP-dependent quanylate cyclase"The Japanese Journal of Pharmacology. 88・Sup.I. 167 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Luo, M. Takano and T. Asakawa: "Measurement of solubilized membrane-protein, using bicinconinic acid (BCA) : a device for elimination of interfering substances"The Japanese Journal of Pharmacology. 85・Sup.I. 185 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Luo, M. Takano and T. Asakawa: "Purification and some properties of the activation of membrane-bound quanylate cyclase, SAT-GC of rat lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 85・Sup.I. 181 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Okamoto and T. Asakawa: "Molecular cloning and expression analysis of a novel splice variant of rat sGC β2 subuit."The Japanese Journal of Pharmacology. 85・Sup.I. 196 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Luo, M. Takano, Z. Lai and T. Asakawa: "Purification and the effect of sphingolipids on the activity of particulate, SAT-qanylate cyclase of rat lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 82・Sup.I. 145 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Regulation of Guanylate Cyclase by ATP and Dithiothreitol in Rat Lung Membrane : Involvement of an Insensitive and a Sensitive State to ATP/ Dithiothreitol-Stimulation"The Japanese Journal of Pharmacology. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeo Asakawa: "Possible involvement of protein phosphorylation and dephosphorylation in the regulation of DTT-and ATP-dependent guanylate cyclase"The Japanese Journal of Pharmacology. 88・Sup.I. 167 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "新規膜結合型グアニル酸シクラーゼ,SAT-GCの活性調節の分子機構"日本薬理学雑誌. 119・3. 61 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Bicinchoninic acid(BCA)法による可溶化膜タンパク質の微量定量-妨害物質の影響を除去する方法の考案"生化学. 73・8. 795 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takeo Asakawa: "Measurement of solubilized membrane-protein, using bicinconinic acid (BCA) : a device for elimination of interfering substances."The Japanese Journal of Pharmacology. 85・SupI. 185-185 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Purification and some properties of the activation of membrane-bound guanylate cyclase, SAT-GC of rat lung."The Japanese Journal of Pharmacology. 85・SuppI. 181-181 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Okamoto: "Molecular cloning and expression analysis of a novel splice variant of rat sGC β2 subuit."The Japanese Journal of Pharmacology. 85・SupI. 196-196 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼ,SAT-GCの可溶化部分精製と,それに伴う膜タンパク質の微量定量法"日本薬理学雑誌. 117・3. 75-75 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高野正子: "CFG-GC(膜結合型グアニル酸シクラーゼ)の活性化におけるGTP要求性について"生化学. 72・8. 992-992 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takeo Asakawa: "Properties of GCM and the effect of sphingolipid on membrane-bound guanylate cyclase of rat brain and lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 79・SupI. 68 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shiwen Luo: "Purification and the effect of sphingolipids on the activity of particulate,SAT-guanylate cyclase of rat lung"The Japanese Journal of Pharmacology. 82・SupI. 145 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高野正子: "新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼ活性へのSphingolipidの効果について"生化学. 71・8. 899 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 頼 仲平: "新しいタイプの膜結合型グアニル酸シクラーゼ活性,SAT-GCへのSphingolipidの効果について"日本薬理学雑誌. 115・3. 80 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2025-11-20  

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