神経細胞におけるIP_3受容体の分子機構と情報伝達、発生・分化におけるその役割

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02101001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 御子柴 克彦 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30051840)
• 研究分担者: 広沢 一成 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30009980)
• キーワード: IP3レセプタ- / カルシウム / 小胞体 / IP3 / カルシウム放出能

研究概要

小胞体上に存在するIP_3レセプタ-は、小胞体上でCa^<2+>チャネルを形成し、細胞内のCa^<2+>の調節に重要な役割を果たしている。我々は、ヒトIP_3レセプタ-について、タイプ1、2、3の全構造を決定した。各タイプともIP_3結合領域、調節領域、チャネル領域からなる基本構造を有していた。しかし各タイプの発現パタ-ンは異なり、タイプ1は中枢神経系が最も多かったが、タイプ2、3は血球系や免疫系の細胞に強く発現していた。
我々の提唱している6回膜貫通モデルに基づき、小胞体内腔側でN-グリコシド結合型糖鎖が結合すると推定される部位の2ケ所のアスパラギンをグルタミンへ変換する部位特異的突然変異を導入し、糖鎖結合カラムConAへの結合性が消失することを示した。同時にこの近傍のペプチド抗体を用いて、金コロイド法による免疫組織化学により糖鎖結合部位は内腔側にあることがわかり、我々の提唱していた6回膜貫通モデルの正当性が示された。また従来、Aキナ-ゼによるリン酸化がIP_3レセプタ-のCa^<2+>放出能を活性化するか、抑制するかは、決着がついていなかったが、タイプ1のIP_3レセプタ-のC末端に対する抗体により精製したタイプ1レセプタ-を、脂質二重膜へ組み込んでリン酸化の効果を調べた結果、Aキナ-ゼによるリン酸化はIP_3レセプタ-のCa^<2+>放出能を上昇させることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Fujita,Y.et al.: "Primary Structure and Functional Expression of the ω-Conotoxin-Sensitive N-Type Calcium Channel from rabbit Brain." Neuron. 10. 585-598 (1993)
• [文献書誌] Kume,S.et al.: "The Xenopus IP_3 Receptor:structure,function and localization in oocytes and eggs." Cell. 73. 555-570 (1993)
• [文献書誌] Wojcikiewicz,R.et al.: "Muscarinic receptor activation down-regulates the type I inositol 1,4,5-trisphosphate receptor by accelerating its degradation." J.Biol.Chem.(印刷中).
• [文献書誌] Nakade,S.et al.: "Cyclic AMP-dependent phospholylation of an immunoaffinity purified type I homotetrameric inositol 1,4,5-trisphosphate receptor increases Ca2^+ flux In reconstiuted lipid vesicles." J.Biol.Chem.(印刷中).
• [文献書誌] Michikawa,T.et al.: "Transmembrane topology and sites of N-glycosylation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor." J.Biol.Chem.(印刷中).
• [文献書誌] Uchida,S.et al.: "Cloning and expression of a protein kinase C-regulated chloride channel abundantly expressed in rabbit brain." Neuron. (印刷中).