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RGS蛋白質による三量体G蛋白質サイクルの生理的制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15790133
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 薬理学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

石井 優  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10324758)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードRGS蛋白質 / G蛋白質サイクル / G蛋白質制御カリウムチャネル / カルモデュリン / ホスホリン脂質 / FRET
研究概要

本研究の目的は、G蛋白質サイクル調節蛋白質であるRegulators of G protein signaling (RGS)蛋白質が如何にして生理的に三量体G蛋白質シグナルを調節するか、その分子機構について統合的に解明することである。平成15年度に研究代表者は、RGS蛋白質が基底状態ではホスホリン脂質の一種である、ホスファチディルイノシトール3リン酸(PIP_3)によって抑制され、逆にカルモデュリン(CaM)がカルシウム依存性にPIP_3による抑制を脱抑制する調節機構があることを明らかにし、またこれが心房筋に存在するG蛋白質制御カリウムチャネル(G protein-gated K^+ channel : K_G)電流に見られるrelaxationと呼ばれるある特徴的な電位依存性特性の背景となっているものであることを解明した。平成16年度には研究代表者は、RGS蛋白質はホスホリン脂質のうちPIP_3と特異的に結合すること、またCaMはカルシウム依存性にRGS蛋白質に結合し、PIP_3とRGS蛋白質の結合を解離させることを明らかにした。これらPIP_3およびCaMとの結合はいずれもRGSドメイン上の塩基性アミノ酸残基クラスター上で行われ、このクラスターは20種類にもおよぶほとんどすべてのRGS蛋白質で保存されていることから、この調節機構は一般的なRGS蛋白質の制御機構であることが示唆された。さらに研究代表者は平成16年度中に、生細胞での蛍光イメージング技術(Fluorescent Resonance Energy Transfer ; FRET)を用いて、RGS蛋白質とCaMのin vivoでの結合を可視化することに成功した。また、RGS蛋白質の機能をシステムとして理解するため、G蛋白質サイクルの生理的な数理モデルを作成することに成功した。(773字)

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate and Ca^<2+>/calmodulin competitively bind to the RGS domain of RGS4 and reciprocally regulate its action.2005

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M. et al.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 385・1

      ページ: 65-73

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mutation in nucleotide-binding domains of sulfonylurea receptor 2 evokes Na-ATP-dependent activation of ATP-sensitive K^+ Channels : Implication for dimerization of nucleotide-binding domains to induce channel opening.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Ishii, M.et al.
    • 雑誌名

      Molecular Pharmacology 66・4

      ページ: 807-816

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Assay of RGS protein modulation by phosphatidylinositides and calmodulin.2004

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., Kurachi, Y.
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology 389

      ページ: 105-118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell signal control of the G protein-gated potassium channel and its subcellular localization.2004

    • 著者名/発表者名
      Kurachi, Y, Ishii, M.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology 554・2

      ページ: 285-294

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of an inwardly rectifying K^+ channel, Kir5.1, in specific types of fibrocytes in the cochlear lateral wall suggests its functional importance in the establishment of endocochlear potential.2004

    • 著者名/発表者名
      Hibino, H. et al.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 19・1

      ページ: 76-84

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Physiological actions of regulators of G-protein signaling (RGS) proteins.2003

    • 著者名/発表者名
      Ishii, M., Kurachi, Y.
    • 雑誌名

      Life Sciences 74・2-3

      ページ: 163-171

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii, M., Kurachi, Y.: "Assay of RGS protein modulation by phosphatidylinositides and calmodulin."Methods in Enzymology. (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kurachi, Y, Ishii, M.: "Cell signal control of the G protein-gated potassium channel and its subcellular localization."The Journal of Physiology. 554・2. 285-294 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hibino, H.et al.: "Expression of an inwardly rectifying K^+ channel, Kir5.1, in specific types of fibrocytes in the cochlear lateral wall suggests its functional importance in the establishment of endocochlear potential."European Journal of Neuroscience. 19・1. 76-84 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii, M., Kurachi, Y.: "Physiological actions of regulators of G-protein signaling(RGS)proteins."Life Sciences. 74・2-3. 163-171 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii, M.et al.: "Differential expression and distribution of Kir5.1 and Kir4.1 inwardly rectifying K^+ channels in retina."American Journal of Physiology : Cell Physiology. 285・2. C260-C267 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii, M.et al.: "PIP_3 inhibition of RGS protein and its reversal by Ca^<2+>/calmodulin mediate voltage-dependent control of G protein cycle in a cardiac K^+ channel."Proceedings of National Academy of Science of the USA. 99・7. 4325-4330 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii, M., Kurachi, Y.: "Encyclopedia of Endocrine Diseases"G protein and Effectors.. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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