プロトンセンサー機能を有するGPCRとG蛋白質シグナル

• 研究課題/領域番号: 18057004
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 岡島 史和 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30142748)
• 研究分担者: 茂木 千尋 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (00375528)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円); 2007年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: OGR1 / プロトン感知性G蛋白共役受容体 / GPR4 / TDAG8 / 3量体G蛋白質 / 低分子G蛋白質 / cAMP / pH / 細胞外pH / プロトン / G蛋白質 / シクロオキシゲナーゼ / 血管平滑筋細胞

研究概要

細胞外プロトン濃度即ちpHの低下を感知して細胞機能が変化することは様々な生体調節系で観察されているが、その分子機構は不明である。最近、我々を含む国内外のグループによってOGR1ファミリーG蛋白質共役受容体が細胞外pH低下に応答して細胞内シグナル伝達系を活性化することが明らかにされた。本研究ではプロトン感受性G蛋白共役受容体の機能発現を保証するG蛋白質シグナルの特定、生体における関与を調べるために、プロトン感受性GPCR欠失マウスの作成を試みた。(1)プロトン感知性GPCRにおけるG蛋白質シグナルの特定:プロトン感知性受容体を過剰発現すると、リガンド非依存性応答として、各種細胞内転写活性(SREなど)促進、ERK活性化能の抑制など様々な作用が報告されている。そこで、プロトン感知性GPCR(OGR1、GPR4、TDAG、8G2A)を過剰発現したHEK293細胞などを用い、SREプロモーター活性、ERK活性、cAMP産生、イノシトールリン酸産生などを解析した。その結果、従来リガンド非依存性といわれていた応答が細胞外のわずかなpH変化に基づくこと、また、各プロトン感知性受容体はそれぞれ異なった組み合わせの3量体G蛋白質、低分子G蛋白質と連関し、それぞれが特徴ある細胞内シグナル系を制御していることが明らかにされた。(2)好中球の感染防御系におけるTDAG8の役割:好中球など血球系の細胞ではTDAG8が発現している。細胞外pHの低下は好中球の感染防御に重要なスーパーオキシド産生を抑制する。この作用はPKAの阻害薬H89で抑制された。実際、細胞外pH低下はcAMP産生を増加した。非特異的なOGR1受容体ファミリーのアンタゴニスであるサイコシンも細胞外pH低下によるcAMP産生作用、スーパーオキシド産生抑制作用を抑制した。このようにTDAG8/Gs/cAMP系を介していることが推定された。現在、TDAG8欠損マウス由来の好中球を用い解析している。(3)OGR1欠損マウスの作成:OGR1受容体、GPR4受容体欠損マウスの作成に成功した。現在、解析をすすめている。

研究成果

• [雑誌論文] S1P2 receptors mediate inhibition of glioma cell migration through Rho signaling pathways independent of PTEN. (2008)
  • 著者名/発表者名: Malchinkhuu E, Sato K, Maehama T, MogiC, Tomura H, Ishiuchi S, Yoshimoto Y, Kurose H and Okajima F.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 366 ページ: 963-968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resolvin El dampens airway inflammation and hyperresponsiveness in a murine model of asthma. (2008)
  • 著者名/発表者名: Aoki H, Hisada T, Ishizuka T, Utsugi M, Kawata T, Shimizu Y, Okajima F, Dobashi K, Mori M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 367 ページ: 509-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclooxygenase-2 expression and prostaglandin E2 production in response to acidic pH through OGR1 in a human osteoblastic cell line. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomura H, Wang JQ, Liu JP, Komachi M, Damirin A, Mogi C, Tobo M, Mochi H, Tamoto K, Im DS, Sato K, and Okajima F.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of lipoprotein-associated lysophospholipids in migratory activity of coronary artery smooth muscle cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Damirin A, Tomura H, Komachi M, Liu JP, Mogi C, Tobo M, Wang JQ, Kimura T, Kuwabara A, Yamazaki Y, Ohta H, Im DS, Sato K, Okajima F.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 ページ: 2513-522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Previously postulated "ligand-independent" signaling of GPR4 is mediated through proton-sensing mechanisms. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tobo M, Tomura H, Mogi C, Wang JQ, Liu JP, Komachi M, Damirin A, Kimura T, Murata N, Kurose H, Sato K, Okajima F.
  • 雑誌名: Cell Signal. 19 ページ: 1745-1753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dioleoyl phosphatidic acid increases intracellular Ca2+ through endogenous LPA receptors in C6 glioma and L2071 fibroblasts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Chang YJ, Kim YL, Lee YK, Sacket SJ, Kim K, Kim HL, Han M, Bae YS, Okajima F, Im DS.
  • 雑誌名: Prostaglandins Other Lipid Mediat. 83 ページ: 268-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] HDL-like lipoproteins in cerebrospinal fluid affect neural cell activity through lipoprotein-associated sphingosine l-Phosphate. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Malchinkhuu E, Horiuchi Y, MogiC, Tomura H, Tosaka M, Yoshimoto Y, Kuwabara A, Okaiima F.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 292 ページ: 649-654
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical role of ABCAl transporter in sphingosine l-phosphate release from astrocytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Malchinkhuu E, Horiuchi Y, MogiC, Tomura H, Tosaka M, Yoshimoto Y, Kuwabara A, Okajima F.
  • 雑誌名: J Neurochem. 103 ページ: 2610-2619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of lipoprotein-associated lysophospholipids in migratory activity of coronary artery smooth muscle cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Damirin, A, Tomura, H, Komachi, M, Liu, JP., Mogi, C, Tobo, M, Wang, JO, Kimura, T, Kuwabara, A, Yamazaki, Y, Ohta, H, Im, DS, Sato, K, Okajima, F
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol (印刷中)
• [雑誌論文] Dioleoyl phosphatidic acid increases intracellular Ca<2+> through endogenous LPA receptors in C6 glioma and L2071 fibroblasts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Chang, YJ., Kim, YL., Lee, YK., Sacket, SJ., Kim K., Kim, HL., Han, M., Bae, YS., Okajima, F., Im, DS.
  • 雑誌名: Prostaglandins ＆ Other Lipid Mediators (印刷中)
• [雑誌論文] Sphingosine 1-phosphate receptors mediate stimulatory and inhibitory signalings for expression of adhesion molecules in endothelial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomura, H., Mogi, C., Kuwabara, A., Ishiwara, M., Shibasawa, K., Sato, K., Ohwada, S., Im, DS., Kurose, H., Ishizuka, T., Murakami.M., Okajima.F.
  • 雑誌名: Cell.Signal. 18 ページ: 841-850
• [雑誌論文] Does sphingosine 1-phosphate play a protective role in the course of pulmonary tuberculosis? (2006)
  • 著者名/発表者名: Garg, SK., Santucci, MB., Panitti, M., Pucillo, L., Bocchino, M., Okajima, F., Bisen, PS., Saltini, C., Fraziano, M.
  • 雑誌名: Clin.Immunol. 121 ページ: 260-264
• [雑誌論文] Role of scavenger receptor class B type I and sphingosine 1-phosphate receptors in high-density lipoprotein-induced inhibition of adhesion molecule expression in endothelial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomura, H., Mogi C., Kuwabara, A., Damirin, A., Ishizuka, T., Sekiguchi, A., Ishiwara M., Im, DS., Sato, K., Murakami, M., Okajima.F.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 281 ページ: 37457-37467
• [雑誌論文] Albumin functions as an inhibitor of T cell adhesion in vitro. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kim, YL., Im YJ., Lee, YK., Ha NC., Bae, YS., Lim, SM., Okajima, F., Im, DS.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 351 ページ: 953-957
• [学会発表] Acidic pH Induced Cyclooxygenase-2 Expression and Prostaglandin E2 Production through Ovarian cancer G-protein-coupled receptor 1 (OGR1) in Human Osteoblasts (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Tomura, Jin-peng Liu, Mayumi Komachi, Wang Ju Qiang, Masayuki Tobo, Hiromi Nochi, Koichi Tamoto, Alatangaole Damirin, Koichi Sato, Chihiro Mogi, and Fumikazu Okajima
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会合同大会BMB2007
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
• [備考]
  • URL: http://imcr.showa.gunma-u.ac.jp/lab/signal/index.html