甲状腺細胞におけるATP、アデノシンとTSHの共同作用分子機構と生理・病理的意義

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454553
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 近藤 洋一 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (70008598)
• 研究分担者: 正 公枝 群馬大学, 生体調節研究所, 教務員 (40201561) ; 岡島 史和 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (30142748)
• キーワード: TSH / アデノシン / 情報伝達系 / クロストーク / 受容体 / 遺伝子導入 / 過酸化水素 / カルシウム

研究概要

甲状腺細胞は各種の外来性のシグナルによって制御されている。従来は個別のシグナルに対する細胞のレスポンスが研究の対象であったが、生体内では多くの場合複数のシグナルの影響を同時に受けていると思われる。甲状腺細胞におけるTSHとアデノシン(Ado)シグナルの共同作用を対象に本年度に我々が得た成果は次のとおりである。
1)TSHとAdoの共同作用に関与する情報伝達系の同定:AdoはTSHによるホスホリパーゼC(PLC)の活性化を増強する。その機構がG蛋白質の関与するPLCβサブタイプの活性化機構そのものに関わるとすれば活性化機構の異なるサブタイプに関してはAdoによる増強作用が現われない可能性がある。事実、燐酸化によって活性化されるPLCγをbFGFで活性化したところAdoによる増強効果はなく、Ado効果はG蛋白質の関与するPLCβ活性化に特異的であることが明らかになった。
2)遺伝子導入によるTSH/Ado共同作用機構の再構成:COS7細胞のヒトTSH受容体及びイヌAdoA_1受容体cDNAを導入発現させ、TSH/Ado共同作用系を再構成した。この細胞はTSHによりアデニル酸シクラーゼ及びPLCが活性化される。Ado誘導体は明らかにTSHによるPLC活性化を増強する。プロテインキナーゼCを阻害しておけば、TSHによるアデニル酸シクラーゼ活性化も阻害される。このAdo効果はそれぞれにTSHおよびAdo受容体を発現させた2種の細胞の混合培養系では起こらない。したがって、基本的には各々単一のTSHおよびAdoA^1受容体が単一細胞の中で共同作用機構を構成している事が明らかとなった。
3)TSHによる過酸化水素発生系制御とAdoによる増強機構:
TSHは甲状腺細胞からの過酸化水素発生を誘導する。このTSH作用はCa^<2+>情報伝達系を介して行なわれる生理作用の一つとされていたが、種差があり、ラットでは低濃度TSHの場合はcAMP系を介すると考えられていた。本研究でラット由来のFRTL-5細胞でもcAMPは全く関係ないことを明らかにした。Ca^<2+>以降の情報伝達系としてホスホリパーゼA_2の活性化が関与すること、Adoはこの情報伝達系上PLC及びA_2の活性化を増強し、TSHの過酸化水素発生誘導作用をを増大させていることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] K.Sho: "Cooperation of TSH but not basic fibroblast growth factor with an adenosine receptor agonist in Ca^<2+> mobilization from thapsigargin sensitive pools in single FRTL-5 thyroid cells." Endocrinology. 136. 770-778 (1995)
• [文献書誌] T.Kimura: "TSH-induced hydrogen peroxide production in FRTL-5 thyroid cells is mediated not by cAMP but by Ca^<2+> signaling followed by phospholipase A_2 activation and potentiated by an adenosine derivative." Endocrinology. 136. 116-123 (1995)
• [文献書誌] S.Shimegi: "Permissive stimulation of Ca^<2+>-induced phospholipase A_2 by an adenosine receptor agonist in a pertussis toxin-sensitive manner in FRTL-5 thyroid cells: a new ‘cross-talk'mechanism in Ca^<2+> signalling." Biochem.J.299. 845-851 (1994)
• [文献書誌] H.Tomura: "Transfected human somatostatin receptor type 2, SSTR2, not only inhibits adenylate cyclase but also stimulates phospholipase C and Ca^<2+> mobilization." Biochem.Biophys.Res.Commun.200. 986-992 (1994)
• [文献書誌] M.Akbar: "A single species of A_1 adenosine receptor expressed in chinese hamster ovary cells not only inhibits cAMP accumulation but also stimulates phospholipase C and arachidonate release." Mol.Pharmacol.45. 1036-1042 (1994)
• [文献書誌] F.Okajima: "Genistein, an inhibitor of protein tyrosine kinase, is also a competitive antagonist for P_1-purinergic(adenosine)receptor in FRTL-5 thyroid cells." Biochem. Biophys. Res. Commun.203. 1488-1495 (1994)
• [文献書誌] 岡島 史和: "甲状腺細胞におけるアデノシンとTSHの共同作用と生理・病理的意義" 永井書店, 4 (1994)