プロスタノイド受容体の生理活性に基づく医薬品への応用研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557222
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 市川 厚 京都大学, 薬学研究科, 教授 (10025695)
• 研究分担者: 丸山 隆幸 小野薬品工業(株), 創薬第1研, 研究員 ; 浜中 信行 小野薬品工業(株), 創薬第1研, 主席研究員 ; 根岸 学 京都大学, 薬学研究科, 教授 (60201696) ; 杉本 幸彦 京都大学, 薬学研究科, 助教授 (80243038)
• キーワード: プロスタグランジン / プロスタグランジン受容体 / PGE受容体欠損マウス / PGF受容体欠損マウス / 情報伝達 / G蛋白質

研究概要

本年度の実験計画に従い以下の研究成果を得た。
(1)プロスタノイド受容体特異リガンドの作製:EP3受容体の第7膜貫通領域にあるアルギニン残基とリガンド官能基の一つであるカルボン酸との結合においては、従来考えられていたイオン結合ではなく水素結合で十分であること、また、この性質は他のEPサブタイプEP1,EP2,EP4受容体での結合においても適応できることを明らかにした。しかし、EP3はアイソフォーム受容体が複数のG蛋白質を活性化する際には、Giとの共役には水素結合で、GsあるいはGqとの共役いはイオン結合が必須であることがわかった。
(2)受容体遺伝子欠損による各プロスタノイド受容体の生理機能評価:EPの4種類のサブタイプ受容体遺伝子欠損マウスを作製し、それらを用いて受容体の生理機能を評価している。本年度はEP3とEP4について重点的に評価した。その結果、EP3は細菌感染(LPS)による発熱反応に関与することを明らかにした。そのメカニズムは。LPS→macrophageでのIL-1βの産生→中枢発熱領域周辺でのIL-1βによるCOXの活性化→PGE@S22@E2の産生→EP3の活性化の経路で起こることがわかった。一方、EP4は胎児期循環から新生児期循環に変化するのに必須の動脈管閉鎖反応に働くことを明らかにした。EP4欠損マウスは生後3日以内に動脈管開存症とみられる症状で死亡するが、数パーセントの確立でホモマウスの一部は生存する。このホモマウスの動脈管は、野生株のマウスにみられるのと同様に動脈管が閉鎖している。この生存EP4欠損マウスは、動脈管開存症のメカニズムの解析、及びEP4の関与が予想される細胞反応の解析に応用できることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Takahashi, S., et al.: "Localization of a cyclopentenone prostaglandin to the endoplasmic reticulum and induction of BiP mRNA." Biochem.J.335. 35-42 (1998)
• [文献書誌] Ushikubi, F., et al.: "Impaired febrile response in mice lacking the prostaglandin E receptor subtype EP3." Nature. 395. 281-284 (1998)
• [文献書誌] Nakamura, K., et al.: "Inhibition of Dopamine Release by Prostaglandin EP3 Receptor via Pertussis Toxin-Sensitive and-Insensitive Pathways in PC12 Cells." J.Neurochem.71. 646-652 (1998)
• [文献書誌] Segi, E., et al.: "Patent Ductus Arteriosus and Neonatal Death in Prostaglandin Receptor EP4-Defieient Mice." Biochem.Biophys.Res.Commn.246. 7-12 (1998)
• [文献書誌] Katsuyama, M., et al.: "Characterization of the gene for the mouse prostaglandin E receptor subtype EP2:tissue-specific initiation of transcription in the macrophage and the uterus." Biochem.J.330. 1115-1121 (1998)
• [文献書誌] Nishigaki, N., et al.: "Cytoskeletal regulation of the signal transduction of prostaglandin EP4 receptor." Biochim.Biophys.Acta.1391. 110-116 (1998)