黄体化ホルモン受容体の活性化機構の解明

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07671129
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小杉 眞司 京都大学, 医学研究科, 助手 (50252432)
• キーワード: 黄体化ホルモン受容体 / 受容体活性化機構 / 家族性男子思春期早発症 / constitutive activation / 水素結合 / 7回膜貫通型受容体 / シグナリング / セカンドメッセンジャー

研究概要

家族性男子思春期早発症(FMPP)において、LH(黄体化ホルモン)受容体において第6膜貫通ヘリックスの点変異Asp^<578>→Gly(GAT→GGT)を活性化型変異として初めて同定し、表現実験によって直接の病因であることを証明したが、更に多くの家系を検索することにより、同じく第6細胞膜貫通部分にThr^<577>→Ile(ACC→ATC)を、第6細胞膜貫通部分と第3細胞内ループに境界部分にMet^<571>→Ile(ATG→ATA)をやはり点変異として同定し、表現実験によってconstitutive activationを起こすことを確認し、それぞれの家系で直接の病因となっていることを証明した。さらに、男子思春期早発症の孤発例(SMPP)においてAsp^<578>→Tyr(GAT→TAT)を同定し、表現実験を行ったところ、それまでFMPPで同定されたものより著しく強いcAMP系のconstitutive activationとそれまでは認められなかったイノシトールリン酸系のconstitutive activationをも起こすことが明らかとなった。この症例は、通常のFMPPよりも早い発症とより強い臨床症状、睾丸組織におけるLeydig細胞の著しい過形成が示され、genotype-pathology-phenotypeの一致が示された。Asp^<578>の重要性について、他のアミノ酸残基について検討した。その結果、この部位のAspの側鎖によって形成される水素結合がLH受容体を非活性化状態に維持するために必要なこと(すなわち水素結合を形成できないアミノ酸への置換ではconstitutive activationが起こる)、さらにTyrやPheなどの大きなアミノ酸への置換ではより強いconstitutive activationが起こり、7つの膜貫通ヘリックス相互間の非活性化状態維持のための他の構造にも影響すること明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Kosugi S., et al.: "Characterization of heterogeneous mutations causing constitutive activation of luteinizing hormone receptor in familial male precociouspuberty." Human Molecular Genetics. 4. 183-188 (1995)
• [文献書誌] Ueda Y., Sugawa H. et al.: "Thyroid-stimulating antibodies in sera from patients with Graves' disease are heterogeneous in epitope recognition." Eur J Endocrinol. 132. 62-68 (1995)
• [文献書誌] 小杉眞司: "下垂体性糖蛋白ホルモン受容体の機能的解析と臨床応用" 興和生命科学振興財団研究報告集. 6. 160-167 (1995)
• [文献書誌] 小杉眞司: "下垂体性糖蛋白ホルモン(TSH,LH,FSH)受容体の構造と機能の解析と甲状腺、性腺の難治性疾患治療への臨床応用" 持田記念財団研究成果報告集. 11. 168-175 (1995)
• [文献書誌] 小杉眞司: "プランマー病のTSH-R遺伝子変異" Modern Physician. 15. 777-780 (1995)
• [文献書誌] 小杉眞司、森徹: "黄体化ホルモン受容体の活性化型変異" 医学のあゆみ. 173. 714-715 (1995)
• [文献書誌] Kosugi S., Mori T.: "TSH receptor and LH receptor, 1995" Endocr. J. 42. 587-606 (1995)
• [文献書誌] Sugawa H, Akamizu T, Kosugi S. et al.: "Presence of heterogeneous thyroid-stimulating antibodies in sera from individual Graves' patients as shown by synthesized thyrotropin receptor peptide application: evidence showing two independent epitopes and a possible recognition of two epitopic regions by one antibody molecule." Eur. J. Endocrinol.133. 283-293 (1995)
• [文献書誌] Zhang ML, Sugawa H, Kosugi S. Mori T: "Constitutive activation of the thyrotropin receptor by deletion of a portion of the extracellular domain" Biochem. Biophys. Res. Commun.211. 205-210 (1995)
• [文献書誌] 小杉眞司、森徹: "臨床DNA診断法:黄体化ホルモン(LH)受容体異常症" 古庄敏行、井村裕夫編(金原出版), 3 (1995)
• [文献書誌] Kohn L. D., Kosugi S. et al.: "Molecular Endoclinology: Basic Concepts and Clinical Correlations." ed. Weintraub B. D., Raven Press, New York, Cloning and regulation of glycoprotein hormone rereptor genes., 21 (1995)