The physiological ligand and activation mechanisms of an orphan metabotropic receptor Prrt3

• 研究課題/領域番号: 16K18999
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 陳 以珊 生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 特任助教 (40757770)
• 研究協力者: 久保 義弘 生理学研究所, 教授 ; 立山 充博 生理学研究所, 准教授 ; 山本 友美 生理学研究所, 技術職員 ; 深田 優子 生理学研究所, 准教授 ; 上杉 志成 京都大学, 教授
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: Ligand / GPCR / Receptor / 生理学

研究成果の概要

Prrt3は、オーファン代謝型受容体である。Prrt3に関する先行論文は無いため、Prrt3の生理的役割や分子機能は全く未知である。本研究課題では、Prrt3のリガンドの同定と活性化機構の解明を目指して実験を行った。その結果、（1）Prrt3はGi/o蛋白質と結合し、Gq蛋白質と結合しないこと、（2）Prrt3のN末端細胞外領域の切断は分子を活性化しないこと、（3）ムスカリン性アセチルコリン受容体アゴニストに属する数個の化合物がPrrt3を活性化するが、アセチルコリンは活性化しないこと、（4）抗寄生虫剤であるIvermectinはGIRKチャネルを直接活性化することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Ivermectin and its target molecules: shared and unique modulation mechanisms of ion channels and receptors by ivermectin. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chen IS, Kubo Y.
  • 雑誌名: J Physiol 巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1833-1845
  • DOI: 10.1113/jp275236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ivermectin activates GIRK channels in a PIP2 -dependent, Gβγ-independent manner and an amino acid residue at the slide helix governs the activation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Chen, I.S., Tateyama, M., Fukata, Y., Uesugi, M., & Kubo, Y.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: 595 号: 17 ページ: 5895-5912
  • DOI: 10.1113/jp274871
  • 査読あり
• [学会発表] Effects and activation mechanisms of ivermectin on G-protein-gated inwardly rectifying potassium channels (2018)
  • 著者名/発表者名: I-Shan Chen, Michihiro Tateyama, Yuko Fukata, Motonari Uesugi, Yoshihiro Kubo
  • 学会等名: The 62nd Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 国際学会
• [学会発表] Novel regulation mechanisms of the GIRK channel activity by small molecules (2018)
  • 著者名/発表者名: I-Shan Chen, Yoshihiro Kubo
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
• [学会発表] Behavioral analyses of forebrain specific knock-out mice of an orphan metabotropic receptor Prrt3 and screening of small molecule library toward identification of its ligand (2017)
  • 著者名/発表者名: I-Shan Chen
  • 学会等名: The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Makuhari Messe, chiba, chiba
  • 年月日: 2017-07-20
• [学会発表] Effects and activation mechanisms of antiparasitic agents on GIRK channels (2017)
  • 著者名/発表者名: I-Shan Chen, Yoshihiro Kubo
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
• [学会発表] Behavioral analyses of forebrain specific knock-out mice of an orphan metabotropic receptor Prrt3 and screening of small molecule library toward identification of its ligand (2017)
  • 著者名/発表者名: I-Shan Chen, Tomomi Yamamoto, Li Zhou, Rie Natsume, Kohtaro Konno, Motonari Uesugi, Masahiko Watanabe, Keizo Takao, Tsuyoshi Miyakawa, Kenji Sakimura, Yoshihiro Kubo
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Activation mechanisms of G-protein-gated inwardly rectifying K+ channel by ivermectin (2017)
  • 著者名/発表者名: I-Shan Chen, Michihiro Tateyama, Yuko Fukata, Motonari Uesugi, Yoshihiro Kubo
  • 学会等名: 第64回中部日本生理学会
• [備考] 研究報告：抗寄生虫剤イベルメクチンによるGIRKチャネルの活性化機構の解明
  • URL: http://www.nips.ac.jp/nips_research/2017/08/girk.html