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L-DOPAを生体内活性物質とする中枢神経回路の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H02673
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48030:薬理学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

五嶋 良郎  横浜市立大学, 医学研究科, 客員教授 (00153750)

研究分担者 増川 太輝  横浜市立大学, 医学部, 助教 (10711898)
笠原 由佳  九州大学, 医学研究院, 特任助教 (50838208)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードL-ドーパ / GPR143 / ドパミン / D2受容体 / 神経伝達物質 / L-DOPA / シナプス小胞 / トランスポーター / 神経回路
研究開始時の研究の概要

我々はL-3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA)神経伝達物質仮説を提唱、その証左を集積してきた。最近、ヒト眼白子症 ocular albinism-1の原因遺伝子とされていたG蛋白質連関型受容体 (GPCR)、GPR143/OA1を、DOPA受容体として同定した。本研究の目的は、DOPA含有ニューロンからのDOPA遊離機構、ドパミン(DA)D2R修飾作用、そしてこのGPR143非依存性DOPA応答の解析を行うことにより、DOPAを生体内活性物質として含む神経回路の生理学的役割を明らかにする。

研究成果の概要

我々は、ドパミン(DA)前駆体、L-ドーパ(DOPA)それ自体が神経伝達物質であるとのDOPA神経伝達物質仮説を提起した。本研究成果は、DOPA受容体の候補として同定したGPR143/OA1(GPR143)が、D2受容体(D2R)とヘテロダイマーを形成し、D2Rを介するシグナルを増強すること、この機構が、生体内において、D2R作動薬、拮抗薬の作用を制御すること、すなわち、D2R機能の新たな修飾機構として生理学的に作動することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、それ自体は活性がないと考えられてきたL-ドーパ(DOPA)それ自体が神経伝達物質であるとの作業仮説を提起してきた。DOPAはパーキンソン病(PD)の最も有効な治療薬である。本研究は、DOPAが、DOPA受容体であるGPR143を介して、ドパミンD2受容体(D2R)を生理学的に修飾することを示すものである。またこの事実は、DOPA神経伝達物質仮説をさらに支持するとともに、GPR143が、PDおよび精神神経疾患の新たな創薬ターゲットとなる可能性を示すものである。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Coupling between GPR143 and dopamine D2 receptor is required for selective potentiation of dopamine D2 receptor function by L-3,4-dihydroxyphenylalanine in the dorsal striatum2023

    • 著者名/発表者名
      Masukawa D, Kitamura S, Tajika R, Uchimura H, Arai M, Takada Y, Arisawa T, Otaki M, Kanai K, Kobayashi K, Miyazaki T, Goshima Y
    • 雑誌名

      J Neurochem

      巻: 165 号: 2 ページ: 177-195

    • DOI

      10.1111/jnc.15789

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Right ventricular overloading is attenuated in monocrotaline-induced pulmonary hypertension model rats with a disrupted Gpr143 gene, the gene that encodes the 3,4-l-dihydroxyphenyalanine (l-DOPA) receptor.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano M, Koga M, Hashimoto T, Matsushita N, Masukawa D, Mizuno Y, Uchimura H, Niikura R, Miyazaki T, Nakamura F, Zou S, Shimizu T, Saito M, Tamura K, Goto T, Goshima Y.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 148 号: 2 ページ: 214-220

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.11.008

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] L-DOPA-Induced Neurogenesis in the Hippocampus Is Mediated Through GPR143, a Distinct Mechanism of Dopamine.2022

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Y, Masukawa D, Kobayashi K, Yamasaki M, Watanabe M, Goshima Y.
    • 雑誌名

      Stem Cells.

      巻: 40 号: 2 ページ: 215-226

    • DOI

      10.1093/stmcls/sxab013

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] L-ドーパ受容体GPR143遺伝子欠損マウスとラットにおける表現型解析2023

    • 著者名/発表者名
      五嶋 良郎
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] L-DOPAは線条体間接路におけるGPR143とドパミンD2受容体間相互作用を介して不安様行動を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      増川太輝,五嶋良郎
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脱分極刺激誘発性ドーパ及びドパミン遊離に及ぼすドパミン作動薬の効果2022

    • 著者名/発表者名
      五嶋良郎,青木令奈,岡田貴子,増川太輝
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Compound X is a novel ligand candidate for L-DOPA receptor GPR1432022

    • 著者名/発表者名
      井上美優,椎名勇,増川太輝,五嶋良郎
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス線条体間接路におけるL-DOPA受容体GPR143はD2Rとの連関を介して不安様行動を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      田近伶,増川太輝,内村放,五嶋良郎
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] コリン介在性神経L-DOPA受容体GPR143は,ドパミン D2受容体との機能連関を介してハロペリドールによる錐路様症状を修飾する2022

    • 著者名/発表者名
      荒井柾美,増川太輝,北村慧,大瀧百々代,五嶋良郎
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 背側線条体に発現するL-DOPA受容体GPR143は、ドーパミン D2 受容体作動薬キンピロール応答を正に制御する2022

    • 著者名/発表者名
      大瀧百々代、増川太輝、五嶋良郎 他
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス線条体間接路におけるL-DOPA受容体GPR143は不安様行動を制御する.2022

    • 著者名/発表者名
      田近伶, 増川太輝, 内村放, 五嶋良郎
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] L-DOPA受容体GPR143はハロペリドールによる錐体外路様症状に関与する.2022

    • 著者名/発表者名
      荒井柾美, 増川太輝, 北村慧, 大瀧百々代, 五嶋良郎
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] L-DOPA receptor, GPR143, is involved in methylphenidate -induced locomotion in mice.2022

    • 著者名/発表者名
      内村放, 金井香央里, 増川太輝, 五嶋良郎
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] L-DOPA 受容体(GPR143)による血管平滑筋細胞の遊走と増殖はラットにおけるモノクロタリン誘発性肺高血圧に関与する.2022

    • 著者名/発表者名
      中野雅友樹, 橋本達夫, 古賀資和, 増川太輝, 五嶋良郎他
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バフィロマイシンおよびブレフェルディンに対する脱分極刺激誘発性ドーパ及びドパミン遊離の異なる感受性.2022

    • 著者名/発表者名
      五嶋良郎, 井上美優, 増川太輝, 日浅未来, 表弘志
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] L-DOPA受容体GPR143は、GPR143とADRA1Bとのヘテロマー形成によりADRA1Bを介するERK応答を増強する.2022

    • 著者名/発表者名
      高萩亮, 増川太輝, 五嶋良郎
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 線条体間接路における L-DOPA の生理学的役割解明.2022

    • 著者名/発表者名
      増川太輝, 五嶋良郎
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ニコチンの効果におけるドーパ受容体GPR143の役割解明.2021

    • 著者名/発表者名
      高萩亮, 増川太輝, 北村慧, 金井香央里, 笠原由佳, 内村放, 五嶋良郎
    • 学会等名
      第145回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 横浜市立大学薬理学教室ホームページ

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~pharmac/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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