PGE_2活性化マスト細胞の細胞外マトリックスへの可逆的な接着機構とその生理的意義

• 研究課題/領域番号: 17590079
• 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: 生物系薬学
• 研究機関: 武庫川女子大学
• 研究代表者: 市川 厚 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (10025695)
• 研究分担者: 田中 智之 武庫川女子大学, 薬学部, 助教授 (40303846) ; 扇間 昌規 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (90098533)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 細胞・組織 / シグナル伝達 / 細胞接着 / マスト細胞 / 生体分子 / 細胞外マトリックス / PGE_2 / EP4受容体 / フィブロネクチン / カルシウムチャネル / SOCチャネル / mastocytoma P-815

研究概要

本年度の研究実施計画に基づいて、以下の研究成果を得た。
1.マスト細胞のフィプロネクチンへの接着反応のメカニズムの解析:マスト細胞のPGE2刺激によるフィプロネクチンへの接着反応は、細胞膜にある2つのPGE2受容体のEP4とEP3を介して惹起されていることがわかった。それぞれの受容体を介する接着反応の細胞内シグナルを解析したところ、EP4受容体を介するシグナルはcAMP-PKA系であるが、EP3受容体のそれはPLC-Ca^<2+>-PKC系であることを証明した。両反応の発現は、時間軸で異なり、前者は5-6時間頃、後者は15時間頃に顕著となる。どちらの系でも、フィプロネクチンへの接着反応はミオシン短鎖キナーゼによるミオシンのリン酸化とそれによるインテグリンーフィプロネクチンの会合促進によることがわかった。
2.フィプロネクチン接着マスト細胞の乖離反応のメカニズムの解析:PGE2刺激で惹起したフィプロネクチン接着マスト細胞は、Ca^<2+>-カルモジュリン系を介して乖離反応を起こしていることがわかった。さらに、この乖離反応はミオシン短鎖キナーゼ活性に依存しており、リン酸化ミオシンで乖離することを証明した。In vitro系において、マスト細胞がフィプロネクチン以外の疎水性/親水性残基に結合することを見いだした。
3.アレルギーモデルマウスにおけるマスト細胞のマトリックスへの接着反応の解析:マウス背部皮下に空気嚢を作成し、その嚢腔内にマスト細胞を封入し、PGE2刺激により嚢腔周辺の結合組織のフィプロネクチンやラミニンに接着するマスト細胞数を定量するというin vivo細胞接着実験系を初めて作成することに成功した。PGE2は、アゴニスとおよびアンタゴニストを用いた実験系により、EP4受容体を介してin vivoでは接着を促進することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of histidine decarboxylase through post-translation cleavage by capase-9・in a mouse mastocytoma P-815 (2007)
  • 著者名/発表者名: Furuta, K., Nakayama, K., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Tanaka, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Activation of histidine decarboxylase through post-translation cleavage by capase-9 in a mouse mastocytoma P-815 (2007)
  • 著者名/発表者名: Furuta, K., Nakayama, K., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Tanaka, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of cyclooxygenase-2 and EP3 prostaglandin receptors in acute herpetic but not posttherapetic pain in mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Takasaki, I., Nojima, H., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Narumiya, S., Ikai, A
  • 雑誌名: Neuropharmacology 49・3 ページ: 293-292
• [雑誌論文] マウス空機脳を用いたmastocytoma P-815細胞の皮下組織に対するPGE2依存性接着の評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片岡裕美, 扇間昌規, 山本格士, 市川 厚
  • 雑誌名: 日本若学会 第126年会 要旨集 3 ページ: 91-91
• [雑誌論文] カルモジュリン-ミオシンを介したP-815細胞の接着と遊離 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉富久恵, 扇間昌規, 吉野健一, 市川 厚
  • 雑誌名: 日本薬学会 第127年会 要旨集 2 ページ: 3-3
• [雑誌論文] PGE2受容体サブタイプEP3を介した培養マスト細胞の接着機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂中麻利子, 田中智之, 扇間昌規, 市川 厚
  • 雑誌名: 日本若学会 第127年会 要旨集 2 ページ: 3-3
• [雑誌論文] Quantification of the number of EP3 receptors on a living CHO cell surface by the AFM (2006)
  • 著者名/発表者名: Kim, H., Arakawa, H., Hatae.N., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Narumiya, S.
  • 雑誌名: Ultramicroscopy 106 ページ: 652-662
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Membrane orientation of the precursor 74-kDa form of L-histidine decarboxylase (2006)
  • 著者名/発表者名: Furuta, K., Ichikawa, A., Nakayama, K., Tanaka, S.
  • 雑誌名: Inflamm. Res. 55 ページ: 185-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Immune regulatory roles of histamine produced by leukocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Ichikawa, A.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Sci. 101 ページ: 19-23
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quantification of the number of EP3 receptors on a living CHO cell surface by the AFM (2006)
  • 著者名/発表者名: Kim, H., Arakawa, H., Hatae.N., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Narumiya, S.
  • 雑誌名: Ultramicroscopy 106(2) ページ: 652-662
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Quantification of the number of EP3 receptors on a living CHO cell surface by the AFM. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kim, H., Arakawa, H., Hatae.N., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Narumiya, S.
  • 雑誌名: Ultramicroscopy 106・2 ページ: 652-662
• [雑誌論文] Immune reguratory roles of histamine produced by leukocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Tnnaka, S., Ichikawa, A.
  • 雑誌名: J.Pharmacol.Sci 101・3 ページ: 19-23
• [雑誌論文] Suppression of allergic Inflammation by the prostaglandin E receptor subtype EP3 (2005)
  • 著者名/発表者名: Kunikata, T., Yamane, H., Segi, E., Sugimoto, Y., Tanaka, S., Nagai, H., Ichikawa, A., Narumiya, S.
  • 雑誌名: Nature Immunology 6 ページ: 524-531
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prostaglandin E2 stimulates granulocyte colony-stimulating factor production via the prostanoid EP2 receptor in mouse peritoneal neutrophil (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, Y., Fukuda, Y., Mori, D., Tanaka, S., Yamane, H., Okuno, Y., Ichikawa, A., Tsujimoto, G.
  • 雑誌名: J. Immunol. 175 ページ: 2506-2512
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Suppression of allergic inflammation by the prostaglandin E receptor subtype EP3 (2005)
  • 著者名/発表者名: Kunikata, T., Yamane, H., Segi, E., Sugimoto, Y., Tanaka, S., Nagai, H., Ichikawa, A., Narumiya, S.
  • 雑誌名: Nature Immunology 6 ページ: 524-531
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Suppression of allergic inflammation by the prostaglandin E receptor subtype EP3 (2005)
  • 著者名/発表者名: Kunikata, T., Yamane, H., Segi, E., Sugimoto, Y., Tanaka, S., Nagai, H., Ichikawa, A, Narumiya, S.
  • 雑誌名: Nature Immunology 6 ページ: 524-531
• [雑誌論文] Prostaglandin E_2 stimulates granulocyte colony-stimulating factor production via the prostanoid EP2 receptor in mouse peritoneal neutrophil (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, Y., Fukuda, Y., Mori, D., Tanaka, S., Yamane, H., Okuno, Y., Ichikawa, A., Tsujimoto, G.
  • 雑誌名: J.Immunol. 175 ページ: 2606-2612
• [雑誌論文] Ca^<2+>-influx-mediated histamine synthesis and IL-6 release in mast cells activated by monomeric IgE (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Mikura, S., Hashimoto, E., Sugimoto, Y., Ichikawa A
  • 雑誌名: Eur.J.immunol. 35 ページ: 460-468
• [雑誌論文] A study for PGE_2 action on in vitro adhesion of mast cells to fibronectin (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakanaka, M., Tanaka, S., Sugimoto, Y., Sennma, M., Ichikawa, A.
  • 雑誌名: 生化学 77 ページ: 970-970