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Gタンパク質共役受容体キナーゼ(GRK)によるムスカリン性アセチルコリン受容体m2サブタイプの試験管内でのリン酸化反応を調べ、また培養細胞発現系を用いてGRKによるリン酸化の生理的意味を検討し、以下の結果を得た。(1)m2受容体1分子あたり7-8分子のセリン残基、3-4分子のスレオニン残基がリン酸化されること、リン酸化部位は第三細胞内ループ(I3)中央部分にあることが分かった。(2)GRKがマストパランとGタンパク質βγサブユニットによって相乗的に活性化されることを見出した。さらに、アゴニスト結合受容体およびm2受容体の細胞膜直下の細胞内部分に相当するペプチドがGRKを活性化した。アゴニスト結合により、これらの部分が構造変化し、GRKを活性化するものと考えられる。(3)精製タンパク質の試験管内再構成系で、m2受容体は、GRKによるリン酸化の有無に関わらず、Gタンパク質(Gi、Go)を活性化した。(4)m2受容体を一過性に発現させたCOS7細胞で、受容体の細胞内移行はGRK2の共発現によって促進された。触媒活性の無いGRK2変異体(DNGRK2)は受容体の細胞内移行を抑制した。また、m2受容体のin vivoでのリン酸化がGRK2共発現で促進され、DNGRK2共発現で抑制された。m2受容体の細胞内移行はCOS細胞に内在するGRK2あるいは類縁の酵素によって促進されると考えられる。βアドレナリン受容体のGRK2によるリン酸化は細胞内移行に関係ないことが知られている。受容体のリン酸化の生理的意味は受容体の種類によって異なると考えられる。
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