G蛋白質と共役したグルタミン酸受容体の特徴と生理機能

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03404073
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 杉山 博之 九州大学, 理学部, 教授 (20124224)
• 研究分担者: 水上 令子 九州大学, 理学部, 助手 (00239302) ; 伊藤 功 九州大学, 理学部, 助教授 (20183741)
• キーワード: グルタミン酸受容体 / G蛋白質 / イノシトール燐脂質 / 中枢神経系

研究概要

グルタミン酸受容体にはいくつかのサブタイプが知られているが、本研究計画ではこれらのサブタイプのうちGタンパク質共役型グルタミン酸受容体(mGluR)について構造、細胞内反応機構、脳の高次機能における役割の解析などを行い、総合的な知見を確立することを目的とする。本年度は次のような成果を得た。
1.mGluRのサブタイプのうち、mGluR5をコードするヒト脳cDNAクローンを単離し、その全一次構造を決定した。その結果、このグルタミン酸受容体サブタイプには、mRNAの異なったスプライスの仕方に依って生ずる2種類の変異体のあることが分かった。そのスプライスの起きる位置は、mGluR1で知られていた変異体の生ずる位置とほとんど相同で、両種のmGluRの遺伝子構造がきわめて類似していることを示していると考えられる。2種類のスプライス変異体はヒトでもラットでも同様に見い出され、また、脳の異なった部位では異なった発現調節を受けていることが分かった。
2.mGluRが細胞内で共役するGタンパク質の同定とその相互作用のメカニズム解析を試み、Gqサブファミリーの少なくとも2タイプが強くこの受容体と共役することを見いだしたが、そのうちの1つはフォスフォリパーゼCの活性化をむしろ抑制する形で機能すると考えられた。
3.mGluR1に対する特異的なモノクローナル抗体を作製し、これに依って中枢および末梢神経系におけるmGluR1の分布を免疫組織化学的に検討した。その結果、この受容体は中枢神経系のみならず末梢神経系でも重要な役割を担っているらしく、例えばラット三又神経節においては大部分の神経細胞がこの抗体で染色されることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] Minakami,R.,Katsuki,F.and Sugiyama,H.: "A variant of metabotropic glutamate receptor subtype 5:an evolutionary conserved insertion with no termination codon" Biochem.Biophys.Res.Commun.194. 622-627 (1993)
• [文献書誌] Araki,T.,Kenimer,J.,Nishimune,A.,Sugiyama,H.,ら: "Identification of the metabotropic glutamate receptor-1 protein in the rat trigeminal ganglion" Brain Research. 627. 341-344 (1993)
• [文献書誌] Sugiyama,H.,Nakamura,K.and Nukada,T.: "Mode of interactions between metaborropic glutamate receptors and G proteins in Xenopus ooctye" Annals of NY Academy of Science22GD03:707. 515-518 (1993)
• [文献書誌] Nakamura,K.,Nukada,T.,Haga,T.& Sugiyama,H.: "G protein-mediated inhibition of phosphoinositide metabolism evoked by metabotropic glutamate receptors in frog oocytes" J.Physiol.(Lond.). 474. 35-41 (1994)
• [文献書誌] 杉山博之: "「生体における情報伝達」(分担執筆)" 南江堂(西塚泰美・田中千賀子 編集), 322 (1993)
• [文献書誌] 伊藤 功,杉山博之: "「レセプター 〓基礎と臨床〓 」(分担執筆)" 朝倉書店(井村裕夫・岡 哲雄・芳賀達也・岸本英爾 編集), 944 (1993)