生理活性脂質受容体の細胞内輸送メカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 21659060
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薬理学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 元直 東京大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (40431762)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2010年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2009年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: GPCR / 受容体 / 細胞内輸送 / シグナル伝達 / シャペロン / ロイコトリエン / 遺伝子発現

研究概要

本研究は、G蛋白質共役型受容体(GPCR)の細胞内輸送や遺伝子発現などを制御することによって細胞表面発現量をコントロールすることを目的とする。平成22年度は、血小板活性化因子受容体(PAFR)を材料としたGPCR共通アミノ酸残基の小胞体(ER)搬出時における重要性に関する研究と、ロイコトリエンB4第一受容体(BLT1)の顆粒球系細胞株における遺伝子発現制御について以下の成果を得た。1) GPCRの膜貫通領域(TM)内にはGPCR間で保存されたアミノ酸残基が幾つか存在する。我々は、これら保存残基がGPCRの正しいフォールディングのために重要であることをPAFRを材料として明らかにした。即ち、保存残基に変異を導入したPAFRはER内貯留したが、特異的リガンドを薬理学的シャペロンとして作用させることでこの貯留PAFRが細胞膜へと移送されたことから、ER内貯留は構造異常に起因し、品質管理機構により搬出抑制されたと推察した。ところで、これら変異体の内、TM6内のPro^<247>変異体は膜表面に移行させたものをアゴニスト刺激した場合、その後の細胞内移送過程にも異常を有することがわかった。これらの成果は2報の論文(JBC, 285, 5931, 2010 ; IUBMB Life, 62, 453, 2010)と幾つかの学会にて報告した。2) 白血球特異的に発現しているBLT1の発現調節に関する研究を行った。白血病細胞森(HL-60)において、レチノイン酸刺激時のBLT1遺伝子発現上昇に関わる転写促進(エンハンサー)エレメントを特定し、さらにこのエレメントには、血球分化や成熟に寄与する事が報告されている転写因子AML1/Runx1が作用する事を明らかにした。このAML1によるBLT1の発現調節は、好中球だけではなくT細胞やマクロファージ等においても機能していると推測される。これらの成果は1報の論文(The FASEB J., 24, 3500, 2010)と幾つかの学会にて報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Leukotriene Receptors (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Chemical Reviews 巻: 10 掲載確定(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amino acid residues critical for endoplasmic reticulum export and trafficking of platelet-activating factor receptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirota, N., Yasuda, D., Hashidate, T., Yamamoto, T., Yamaguchi, S., Nagamune, T., Nagase, T., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 5931-5940
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, puri fication and characterization of leukotriene B_4 receptor, BLT1 in Pichia pastoris (2010)
  • 著者名/発表者名: Hori, T., Sato, Y., Takahashi, N., Takio, K., Yokomizo, T., Nakamura, M., Shimizu, T., Miyano, M.
  • 雑誌名: Protein Expression and Purification 巻: 72 ページ: 66-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] AML1 enhances the expression of leukotriene B4 type-1 receptor in peripheral leukocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashidate, T., Murakami, N., Nakagawa, M., Ichikawa, M., Kurokawa, M.Shimizu, T., Nakamura, M.
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 24 ページ: 3500-3510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific ligands as pharmacological chaperons : The transport of misfolded G-protein coupled receptors to the cell surface (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Yasuda, D., Hirota, N., Shimizu, T.
  • 雑誌名: IUBMB Life 巻: 62 ページ: 453-459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protective roles of the leukotriene B4 receptor BLT2 in murine inflanmmatory colitis (2010)
  • 著者名/発表者名: Iizuka, Y., Okuno, T., Saeki, K., Uozaki, H., Okada, S., Misaka, T., Sato, T., Toh, H., Fukayama, M., Takeda, N., Kita, Y., Shimizu, T., Nakamura, M., Yokomizo, T.
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 24 ページ: 4678-4690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amino acid residues critical for endoplasmic reticulum export and trafficking of platelet-activating factor receptor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirota, N., Yasuda, D., Hashidate, T., Yamamoto, T., Yamaguchi, S., Nagamune, T., Nagase, T., Shimizu, T., Nakamura, M
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 5931-5940
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, purification and characterization of leukotriene B4 receptor, BLT1 in Pichia pastoris. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hori, T., Sato, Y., Takahashi, N., Takio, K., Yokomizo, T., Nakamura, M., Shimizu, T., Miyano, M.
  • 雑誌名: Protein Expression and Purification (掲載確定(印刷中))(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] AML1 enhances the expression of leukotriene B4 type-1 receptor in peripheral leukocytes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashidate, T., Murakami, N., Nakagawa, M., Ichikawa, M., Kurokawa, M.Shimizu, T., Nakamura, M.
  • 雑誌名: The FASEB Journal (掲載確定(印刷中))(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific ligands as pharmacological chaperons : The transport of misfolded G-protein coupled receptors to the cell surface. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Yasuda, D., Hirota, N., Shimizu, T.
  • 雑誌名: IUBMB Life (掲載確定(印刷中))(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helix 8 of leukotriene B4 type-2 receptor is required for the folding to pass the quality control in the endoplasmic reticulum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, D., Okuno, T., Yokomizo, T., Hori, T., Hirota, N., Hashidate.T., Miyano, M., Shimizu, T., Nakamura, M
  • 雑誌名: The FASEB Journal 23 ページ: 1470-1481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of human G2A in monocytes/macrophages : involvement of c/EBPs, Runx and Pu.1. (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Harayama, T., Hashidate, T., Yokomizo, T., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 1441-1455
  • 査読あり
• [学会発表] HL60細胞におけるロイコトリエンB4第-受容体の転写制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋立智美、清水孝雄、中村元直
  • 学会等名: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Roles of 12-HHT/LTB4 receptor, BLT2 in murine inflammatory colites (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥野利明、飯塚佳子、佐伯和子、清水孝雄、中村元直、横溝岳彦
  • 学会等名: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] GPR109a受容体の非典型的な配列に付加するN型糖鎖修飾の重要性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田大恭、清水孝雄、中村元直
  • 学会等名: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 結晶化に向けたロイコトリエンB4受容体の大量発現と精製法の確立 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀哲哉、佐藤陽、横溝岳彦、中村元直、清水孝雄, 宮野雅司
  • 学会等名: 2010年度日本分子生物学会合同年会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランドホテル(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Quantity and quality regulation of leukotriene B4 receptors (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Hashidate, T.Yasuda, D., Shimizu, T.
  • 学会等名: Keystone Simposia
  • 発表場所: 京都ウエスティン都ホテル(京都府京都市)
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Requirement of conserved amino acid residues residues_for ER-export and recycli ng of platelet-activating factor receptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., H irota, N., Yasuda, D., Hashidate, T., Yamamoto, T., Yamaguchi, S., Nagamune, T., Shimizu, T.
  • 学会等名: ASBMB 2010
  • 発表場所: Anaheim Convention Center (Anabeim, USA)
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] The expression of leukotriene B_4 type-1 receptor, BLT1, is facilitated by AML1 in leukocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashidate, T., Murakami, N., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • 学会等名: ASBMB 2010
  • 発表場所: Anaheim Convention Center (Anaheim, USA)
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] Importance of Helix 8 for ER Export of Leukotriene B_4 type-2 Receptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, D., Hirota, N., Hashidate, T., Shimizu, T., Nakamura, M.
  • 学会等名: ASBMB 2010
  • 発表場所: Anaheim Convention Center (Anaheim, USA)
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] 白血球走化因子ロイコトリエンB4受容体であるBLT1の遺伝子発現制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋立智美、村上尚加、清水孝雄、中村元直
  • 学会等名: 2009年度、第82回日本生化学会年会
  • 発表場所: 神戸 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 2つのロイコトリエンB4受容体におけるN型糖鎖修飾の意義 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田大介、清水孝雄、中村元直
  • 学会等名: 2009年度、第82回日本生化学会年会
  • 発表場所: 神戸 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Requirement of Helix8 for ER export of leukotriene B4 type-2 receptor. (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yasuda, Toshiaki Okuno, Takehiko Yokomizo, Nobuaki Hirota, Tomomi Hashidate, Takao Shimizu, Motonao Nakamura
  • 学会等名: The 5th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • 発表場所: 東京National Center of Science
  • 年月日: 2009-05-25