アラキドン酸カスケード受容体を介する生体調節機構の解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07407080
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 市川 厚 京都大学, 薬学部, 教授 (10025695)
• 研究分担者: 杉本 幸彦 京都大学, 薬学部, 助手 (80243038) ; 根岸 学 京都大学, 薬学部, 助教授 (60201696)
• キーワード: 遺伝子ターゲティング / プロスタノイド受容体 / 7回膜貫通型受容体 / G蛋白活性化ドメイン / 構造機能相関 / 後根神経節 / 成熟胸腺細胞 / 動脈平滑筋

研究概要

本年度の研究実施計画に基づき以下の研究成果を得た。
1。PGE受容体サブタイプのリガンド結合ドメインとGTP結合蛋白質を活性化するドメインの研究:(1)PGE_2受容体サブタイプEP3を用いて、このPGEのカルボン酸と第7膜貫通部位のアルギニン残基(Arg-3 09:R309)との相互作用を明らかにするため、R309に種々の点変異(R309Q,R309N.R309L)を導入し、作製した変異受容体に対するアゴニストのカルボン酸基の修飾有無の様々な誘導体を合成し、それらを用い各変異受容体の結合活性とGi活性を比較した結果、水素結合が相互作用に必要で充分であることを明らかにした。(2)カルボニル基の非解離は、GsとGqの活性化に必須であるが、Giの活性化には関係ないことを明らかにした。2。PGの生理・病態作用の生体機能での意義の解明研究:(1)PGE受容体サブタイプの遺伝子ターゲッテイングベクターを構築し、得られたcDNAをES細胞に導入し、相同組み換え細胞をクローニングし、胚細胞に注入し、これを偽妊娠マウスに戻し、キメラマウスを作製し、ホモのノックアウトマウスを作成することに成功した。(2)EP2とEP4ノックアウトマウスの形質発現を検討中であるが、EP4ノックアウトマウスにおいて顕著な変化、すなわち生後1〜2日以内に循環系の障害により死亡がすることがわかった。EP2に関しては子宮の機能に影響を及ぼす可能性が得られている。

研究成果

• [文献書誌] Hiroshi Hasegawa: "Two isoforms of the prostaglandin E receptor EP3 subtype different in agonist-independent constitutive activity" J.Biol.Chem.271-4. 1857-1860 (1996)
• [文献書誌] Manabu Negishi: "Prostaglandin E receptor EP3 isoform,with mostly full constitutive Gi activity and agonist-dependent Gs activity" FEBS Lett.386. 165-168 (1996)
• [文献書誌] Hironori Katoh: "Prostaglandin E receptor EP3 subtype induces nurite retraction via small GTPase Rho" J.Biol.CHem.271-47. 29780-29784 (1996)
• [文献書誌] Nobuhiro Nishigaki: "Two Gs-coupled prostaglandin E receptor subtypes,EP2 and EP4,differ in desensitization and sensitivity to the metabolic inactivation of the agonist" Molecular Pharmacology. 50. 1031-1037 (1996)
• [文献書誌] Atsushi Ichikawa: "Molecular aspects of the structtures and functions of the prostaglandin E receptors" J.Lipid Mediators Cell Signalling. 14(1-3). 83-87 (1996)
• [文献書誌] Noriko Odani.: "Regulation of BiP gene expression by cyclopentenone prostaglandins through unfolded protein response element" J.Biol.CHem.271-28. 16609-16613 (1996)