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GPCRのヘテロダイマー形成によるシグナル伝達制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26870292
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 医化学一般
機能生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

笠井 倫志  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 助教 (20447949)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード生物物理 / 1分子計測 / 生理学 / シグナル伝達 / バイオテクノロジー / G蛋白質共役型受容体 / ドーパミン受容体 / ダイマー形成 / Gタンパク質共役型受容体(GPCR) / ダイマー / 動的 / 1分子計測(SMD) / Gタンパク質共役型受容体 / ヘテロダイマー / 3量体Gタンパク質 / 3量体Gタンパク質
研究成果の概要

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)は、機能調節のためにヘテロダイマーを形成する事が報告されているが、実態や制御の仕組みについては長らく不明であった。本研究では、2色同時蛍光1分子観察により、生理的条件下の細胞膜で、二つのGPCR、ドーパミン受容体D1RとD2Rが、寿命約30ミリ秒という極めて動的なダイマーを形成する事を初めて明らかにした。ドーパミン刺激後にも動的ダイマー形成が観察されたが、寿命は約7倍長くなった。一方、ダイマー・モノマーの平衡定数は約2.5倍増加し、動的ダイマーの数は減少した。すなわち、ヘテロダイマーのシグナル産生には、ダイマーの質的・量的な変化が重要であることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Ultrafast diffusion of a fiuorescent cholesterol analog in compartmentalized plasma membranes.2014

    • 著者名/発表者名
      Hiramoto-Yamaki N, Tanaka KA, Suzuki KG, Hirosawa KM, Miyahara MS, Kalay Z, Tanaka K, Kasai RS, Kusumi A, Fujiwara TK.
    • 雑誌名

      Traffic

      巻: 15(In Press)(5月号) 号: 6 ページ: 583-612

    • DOI

      10.1111/tra.12163

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking single molecules at work in living cells2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kusumi, T. A. Tsunoyama, K. M. Hirosawa, R. S. Kasai, and T. K. Fujiwara
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 10 号: 7 ページ: 524-532

    • DOI

      10.1038/nchembio.1558

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule imaging revealed dynamic GPCR dimerization2014

    • 著者名/発表者名
      R. S. Kasai and A. Kusumi
    • 雑誌名

      Curr Opin Cell Biol.

      巻: 27 ページ: 78-86

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2013.11.008

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transient GPCR dimers trigger basal signals as revealed by single-molecule imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Kasai RS
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Molecular Pharmacology, “GPCRs: From Single Molecules to New Forms of Treatment”
    • 発表場所
      Il Ciocco, Italy
    • 年月日
      2017-03-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic dimer formation of G-protein coupled receptor in the live plasma membrane: An approach by using single molecule observation2016

    • 著者名/発表者名
      笠井倫志、楠見明弘
    • 学会等名
      第54 回日本生物物理学会 年回 シンポジウム
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Constitutive signaling without ligation characteristic with GPCRs is triggered by transient GPCR dimers2015

    • 著者名/発表者名
      Kasai RS., Kusumi A.
    • 学会等名
      第53 回日本生物物理学会 年回
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Transient GPCR dimers trigger basal signals as revealed by single-molecule imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Kasai R.S.
    • 学会等名
      The 18th iCeMS International Symposium and The 15th International Membrane Research Forum Featuring Meso-Scale Molecular Complexes and Domains and Synaptic Membranes
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic monomer-dimer equilibrium of G-protein-coupled receptors as detected by single-molecule tracking2014

    • 著者名/発表者名
      Kasai R.S.
    • 学会等名
      Symposium on the cellular meso-scale structures and their functions
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic monomer-dimer equilibrium of G-protein-coupled receptors as detected by single-molecule tracking2014

    • 著者名/発表者名
      Kasai R.S. and Kusumi A.
    • 学会等名
      ComBio2014
    • 発表場所
      キャンベラ、オーストラリア
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dimers are the key trigger for the GPCR’s basic signaling without ligation2014

    • 著者名/発表者名
      Kasia RS
    • 学会等名
      第52 回日本生物物理学会 年回
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 医学のあゆみ GPCR研究の最前線 20162016

    • 著者名/発表者名
      笠井倫志
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 生体の科学 [増大特集] 生命動態システム科学2014

    • 著者名/発表者名
      笠井倫志
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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