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ムスカリン性アセチルコリン受容体の構造と機能及び機能調節

研究課題

研究課題/領域番号 62490008
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 広領域
研究機関東京大学 (1988-1989)
浜松医科大学 (1987)

研究代表者

芳賀 達也  東京大学, 医学部(医), 教授 (30011646)

研究分担者 市山 新  浜松医科大学, 医学部, 教授 (90025601)
研究期間 (年度) 1987 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
1989年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1988年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1987年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワードムスカリン受容体 / アセチルコリン受容体 / G蛋白質 / ピレンゼピン / 再構成 / レセプタ- / リン酸化 / プロテインキナ-ゼC / ムスカリン性アセチルコリン受容体 / GTP結合蛋白質 / レセプター
研究概要

精製ムスカリン受容体と精製G蛋白質の試験管内再構成系を主な材料として以下の結果を得た〓(1)受容体の構造とリガント結合:(a)エンドグリコシダ-ゼF処理で糖鎖を除去しても(分子量が7から5万に減少)ムスカリン性リガント及びG蛋白質との相互作用には影響がない。(b)不可逆的標識試薬[^3H]PrBCM(Propylbenzylcholine mustard)結合部位はN末端より数えて2番目と3番目の細胞膜貫通部分を含む部分に、蛋白質キナ-ゼCによるリン酸化部位はC末端側の分子量12-14kDaのペプチド鎖上にある。(c)N末端側から2番目と3番目の細胞外ル-プ間(Cys98-Cys178)にS-S結合がある。また、受容体のCYS残基の酸化・還元でリガントに対する親和性が変る。(d)ピレンゼピンに対するサブタイプ特異的親和性の発現にはムスカリン受容体と特定の脂質の相互作用が必要である。(2)ムスカリン受容体とG蛋白質の相互作用:ブタ大脳(主としてmlサブタイプ)あるいは心房(m2サブタイプ)いずれから精製した受容体も3種のG蛋白質(Gi(α_<41>βγ)、Go(α_<39>βγ)、Gn(α_<40>βγ)とリン脂質中で相互作用する。この相互作用はアゴニスト・受容体・G蛋白質3量体の生成、GTPあるいはGDPによる3量体の解離を仮定して説明できる。(3)ムスカリン受容体のリン酸化:大脳受容体は蛋白質キナ-ゼCで、心房受容体は蛋白質キナ-ゼAでよくリン酸化される。アゴニスト依存性にムスカリン受容体をリン酸化する酵素(受容体キナ-ゼ)を部分精製した。大脳、心房いずれから精製した受容体もリン酸化される。受容体をG蛋白質と再構成させてから受容体キナ-ゼと反応させるとリン酸化が阻害されるが、GTPあるいはGDPを加えるとリン酸化が再び見られる。これらの結果は、先の3量体仮説を支持し、受容体のリン酸化部位とG蛋白質結合部位が近接していることを示唆する。リン酸化による機能調節の可能性を検討中である。

報告書

(4件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (48件)

  • [文献書誌] T.Haga: "Interaction of the muscarinic acetylcholine receptor and GTP-binding proteins." Biomedical Research. 8. 149-156 (1987)

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  • [文献書誌] G.Berstein: "Agonist and antagonist binding of muscarinic acetylcholine recepotors purified from porcine brain:Interconversion of high and low affinity sites by sulfhydryl reagents." Journal of Neurochemistry. 50. 1687-1694 (1988)

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  • [文献書誌] T.Haga: "Molecular properties of muscarinic receptors." Trends in Pharmacological Sciences Supplement III. 12-18 (1988)

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  • [文献書誌] T.Haga: "Biochemical studies on the muscarinic acetylcholine receptor." In Neuroreceptors and signal transduction,ed.by S.Kito,T.Segawa,K.Kuriyama,M.T'hyama,and R.W.Olsen,Plenum Publishing Company,New York,London and washington D.C.239-254 (1988)

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  • [文献書誌] K.Haga: "Cerebral muscarinic acetylcholine receptors interact with three kinds of GTP-binding proteins in a reconstitution system of purified components." Molecular Pharmacology. 35. 286-294 (1989)

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  • [文献書誌] T.Nishiyama: "Comparison between purified cerebral and atrial muscarinic acetylcholine receptors.Pirenzepine binding and the effect of sulf-hydryl reagents." Biomedical Research. 10. 251-260 (1989)

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  • [文献書誌] G.Berstein: "Effect of the lipid environment on the differential affinity of purified cerebral and atrial muscarinic acetylcholine receptors for pirenzepine." Molecular Phyrmacology. 36. 601-607 (1989)

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  • [文献書誌] K.Haga: "Agonist-dependent phosphorylation of cerebral and atrial muscarinic receptors:Blockade of the phosphorylation by GTP-binding regulatory proteins and its reversal by guanine nucleotides." Biomedical Research. 10. 293-299 (1989)

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  • [文献書誌] K.Haga: "Phosphorylation by protein kinase C of the muscarinic acetycholine receptor." J.Neurochemisty(in press). (1990)

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  • [文献書誌] H.Uchiyama: "Location in muscarinic acetylchoine receptors of sites for(^3H)propylbenzylcholine mustard binding and for phosphorylation with protein kinase C." Journal Neurochemstry(in press). (1990)

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  • [文献書誌] T.Ikegaya: "Interaction of atrial muscarinic receptors with three kinds of GTP-binding proteins." Journal Molecular Cellular Cardiology(in press). (1990)

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  • [文献書誌] T.Haga: "Muscarinic acetylcholine receptors in porcine atrial membranes interact with three kinds of G proteins." Japanese Circulation Journal(in press). (1990)

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  • [文献書誌] T.Haga: "Reconstitution of muscarinic cholinoceptors and GTP-binding proteins from porcine brain.In Cellualr and molecular basis of cholinergic function,ed.by M.J.Dowdall and J.N.Hawthorne pp 104-115." Ellis Horwood Ltd.,Chichester, (1987)

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  • [文献書誌] T.Haga: "The structure and function of muscarinic acetylcholine receptors.In Biosignal transduction mechanisms,ed.by M.Kasai,T.Yishioka and H.Suzuki,pp.115-138." Japan Sci.Soc.Press,Tokyo Springer Verlag,Berlin, (1989)

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  • [文献書誌] G.Berstein: "Molecular aspects of muscarinic receptors.In Current Aspects in the Neurosciences,vol.1,ed.by N.Osborne,pp245-284." MacMillan Press,London, (1989)

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  • [文献書誌] T.Haga: "Molecular characterization of muscarinic acetylcholine receptors.In Physiology and pharmacology of trensmembrane signalling,ed.by T.Segawa,M.Endoh,M.Ui and K.Kurihara,pp105-113" Elsevier Science Publishers B.V., (1989)

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  • [文献書誌] T. Haga and K. Haga: "Interaction of the muscarinic acetylcholine receptor and GTP-binding proteins." Biomed. Res. 8, 149-156 (1987).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Berstein, K. Haga, T. Haga and A. Ichiyama: "Agonist and antagonist binding of muscarinic acetylcholine receptors purified from porcine brain: Interconversion of high and low affinity sites by sulfhydryl reagents." J. Neurochem. 50, 1687-1694 (1988).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga, K. Haga, G. Berstein, T. Nishiyama, H. Uchiyama and A. Ichiyama: "Molecular properties of muscarinic receptors." Trends in Pharmac. Sci. Supplement III. p12-18 (1988).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga, G. Berstein, T. Nishiyama, H. Uchiyama, K. Ohara and K. Haga: "Biochemical studies on the muscarinic acetylcholine receptor." "Neuroreceptors and signal transduction", ed. by S. Kito, T. Segawa, K. Kuriyama, M. Tohyama, and R.W. Olsen, Plenum Publishing Company, New York, London and Washington D.C. pp. 239-254 (1988).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Haga, H. Uchiyama, T. Haga, A. Ichiyama, K. Kangawa, and H. Matsuo: "Cerebral muscarinic acetylcholine receptors interact with three kinds of GTP-binding proteins in a reconstitution system of purified components." Mol. Pharmac. 35, 286-294 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nishiyama, G. Berstein, T. Ikegaya, T. Haga, A. Ichiyama, A. Kobayashi and N. Yamazaki: "Comparison between purified cerebral and atrial muscarinic acetylcholine receptors: pirenzepine binding and the effect of sulfhydryl reagents." Biomed. Res. 10, 251-260 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Berstein, T. Haga and A. Ichiyama: "Effect of the lipid environment on the differential affinity of purified cerebral and atrial muscarinic acetylcholine receptors for pirenzepine." Mol. Pharmac. 36, 601-607 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Haga and T. Haga: "Agonist-dependent phosphorylation of cerebral and atrial muscarinic receptors: Blockade of the phosphorylation by GTP-binding regulatory proteins and its reversal by guanine nucleotides." Biomed. Res. 10, 293-299 (1989).

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  • [文献書誌] K. Haga, T. Haga and A. Ichiyama: "Phosphorylation by protein kinase C of the muscarinic acetylcholine receptor." J. Neurochem.

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  • [文献書誌] H. Uchiyama, K. Ohara, K. Haga, T. Haga and A. Ichiyama: "Location in muscarinic acetylcholine receptors of sites for [^3H]propylbenzylcholine mustard binding and for phosphorylation with protein kinase C." J. Neurochem.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikegaya, T. Nishiyama, K. Haga, T. Haga, A. Ichiyama, A. Kobayashi and N. Yamazaki: "Interaction of atrial muscarinic receptors with three kinds of GTP-binding proteins." J. Mol. Cell. Cardiol.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga, T. Ikegaya and K. Haga: "Muscarinic acetylchoine receptors in porcine atrial membranes interact with three kinds of G proteins." Jap. Circulation J.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga and K. Haga: "Reconstitution of muscarinic cholinoceptors and GTP-binding proteins from porcine brain." "Cellular and molecular basis of cholinergic function", ed. by M.J. Dowdall and J.N. Hawthorne, Ellis Horwood Ltd., Chichester, pp 104-115 (1987).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga: "The structure and function of muscarinic acetylcholine receptors." "Biosignal Transduction Mechanisms", ed. by M. Kasai, T. Yoshioka and H. Suzuki, Japan Sci. Soc. Press, Tokyo/Springer Verlag, Berlin. pp. 115-138 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Berstein and T. Haga: "Molecular aspects of muscarinic receptors." "Current Aspects in the Neurosciences, Vol.1", ed. by N. Osborne, Macmillan Press, London. pp 245-284 (1989).

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga, K. Haga, G. Berstein, H. Uchiyama, T. Nishiyama, and T. Ikegaya: "Molecular characterization of muscarinic acetylcholine receptors." "Physiology and pharmacology of transmembrane signalling", ed. by T. Segawa, M. Endoh, M. Ui and K. Kurihara, Elsevier Science Publishers B. V. pp. 105-113 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga, K. Haga and E.C. Hulme: "Solubilization, purification and molecular characterization of receptors: principles and strategy." "Receptor Biochemistry: A practical approach", ed. by E.C. Hulme, Oxford University Press, Oxford.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga, K. Haga and E.C. Hulme: "Purification and molecular characterization of muscarinic acetylcholine receptors." "Receptor Biochemistry: A practical approach", ed. by E.C. Hulme, Oxford University Press, Oxford.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Haga and K. Haga: "Reconstitution of muscarinic acetylcholine receptors and G proteins." "Receptor-Effector Coupling: A practical approach", ed. by E.C. Hulme, Oxford University Press, Oxford.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Berstein: "Effect of the lipid environment on the differentioal affinity of purified cerebral and atrial muscarinic acetylcholine receptors for pirenzepine." Molecular Pharmacology. 36. 601-607 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Haga: "Agonist-dependent phosphorylation of cerebral and atrial muscarinic receptors:Blockade of the phosphorylation by GTP-binding regulatory proteins and its reversal by guanine nucleotides." Biomedical Research. 10. 293-299 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Haga: "Phosphorylation by protein kinase C of the muscarinic acetylcholine receptor." J.Neurochemisty. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] H.Uchiyama: "Location in muscarinic acetylchoine receptors of sites for(3H)propylbenzylcholine mustard binding and for phosphorylation with protein kinase C." Journal Neurochemistry. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikegaya: "Interaction of atrial muscarinic receptors with three kinds of GTP-binding proteins." Journal Molecular Cellular Cardiology. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Haga: "Muscarinic acetylcholine receptors in porcine atrial membranes interact with three kinds of G proteins." Japanese Circulation Journal. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] G.Berstein: "Molecular aspects of muscarinic receptors.In Current Aspects in the Neurosciences,vol.1,ed.by N.Osborne,pp 245-284." MacMillan Press,London, (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Haga: "Molecular characterization of muscarinic acetylcholine receptors.In Physiology and pharmacology of transmembrane signalling ed by T.Segawa,M.Endoh,M.Ui and K.Kurihara,pp,105-113" Elsevier Science Publishers B.V., (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Haga: Trends in Pharmac Sci.Supplement III. 12-18 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] G.Berstein: J.Neurochem. 50. 1687-1694 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Haga: Mol.Pharmac.(1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Haga: J.Biol.Chem.in press.

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] T.Haga;eds.S.Kito et al.: in "Neuroreceptor and signal transduction"(eds.S.Kito et al.)Plenum Publishing Co.in press.

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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