細胞増殖制御因子としての細胞外ATPとその受容応答機構の解析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05671806
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 岡島 史和 群馬大学, 内分泌研究所, 助教授 (30142748)
• 研究分担者: 正 公枝 群馬大学, 内分泌研究所, 教務員 (40201561) ; 近藤 洋一 群馬大学, 内分泌研究所, 教授 (70008598)
• キーワード: ATP / プリン作動性 / アデノシン / TSH / DNA合成 / GTP結合蛋白質 / FRTL-5甲状腺細胞 / Hep G2細胞

研究概要

FRTL-5甲状腺細胞は甲状腺刺激ホルモン(TSH)に依存して増殖する。この作用はアデニル酸シクラーゼを活性化するフォルスコリンでも再現でき、cAMPを介した作用である。
一方、ATPは単独ではDNA合成を促進するがTSHと共存させるとTSHのDNA合成能を抑制した。このATP作用の解析の結果、ATPのDNA合成促進作用はおそらくホスホリパーゼC-Ca^<2+>系を介した作用であること、一方ATPによるDNA合成抑制作用はATPの分解産物であるアデノシンでも再現できた。したがってATPが細胞膜エクトヌクレオチダーゼによってアデノシンに代謝されA_1アデノシン受容体を介している可能性が示唆された。しかしアデノシン作用は百日咳毒素で完全に遮断されるのに対しATPのDNA合成抑制は毒素処理で一部しか抑制されず百日咳毒素非感受性の経路の存在も示唆された。我々はさらにヒト肝ガン細胞であるHep G2でも同様にATPのDNA合成活性を検討したところ、細胞密度に依存して作用を発揮することが明らかにされた。すなわち低密度ではATPは合成を高め、一方、高密度では逆に抑制する。この場合も抑制はアデノシンで再現できる。このように今回新たに2種の細胞においてATPが細胞増殖を抑制する活性があることが明らかにされた。我々の用いた細胞に関する限り、ATPそれ自身はおそらくP_2受容体を介して増殖促進に、一方、その分解産物であるアデノシンは逆に増殖抑制作用を有すると結論される。

研究成果

• [文献書誌] Kosugi,S.: "Mutation of alanine 623 in the third cytoplasmic loop of the rat thyrotoropin(TSH)receptor results in a loss in the phosphoinositide but not cAMP signal induced by TSH and receptor autoantibodies." J.Biol.Chem.267. 24153-24156 (1992)
• [文献書誌] Okajima,F.: "Enkephalin activates phospholipase C-Ca^<2+> system through a cross talk between opioid receptors and P_2-purinergic or bradykinin receptors in NG 108-15 cells." Biochem.J.290. 241-247 (1993)
• [文献書誌] M.A.Majid: "UTP activates phospholipase C-Ca^<2+> system through a receptor different from the 53-kDa ATP receptor in PC12 cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.195. 415-421 (1993)
• [文献書誌] Hidaka,A.: "Receptor cross-talk can optimize assays for autoantibodies to the thyrotropin receptor: effect of phenylisopropyladenosine on adenosine 3',5'-monophosphate and inositol phosphate levels in rat FRTL-5 thyroid cells." J.Clin.Endocrinol.Metab.77. 1164-1169 (1993)
• [文献書誌] Kosugi,S.: "Substitutions of different regions of the third cytoplasmic loop of the thyrotropin(TSH)receptor have selective effects on constitutive,TSH-,and TSH receptor autoantibody-stimulated phosphoinositide and 3',5'-cyclic adenosine monophosphate signal generation." Mol.Endocrinol.7. 1009-1020 (1993)
• [文献書誌] Shimegi,S.: "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." Biochem.J.(in press). (1994)