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3種類のオピオイド受容体(μ、δ、κ)あるいはノシセプチン受容体cDNAをプラスミドに組み込んで、これらの受容体を培養細胞に発現させるための発現ベクターを作成した。次に、CHO細胞、HEK293細胞あるいはCOS-7細胞に発現ベクターを導入し、オピオイド受容体あるいはノシセプチン受容体を発現させた。受容体を発現させた細胞をアゴニストで刺激し、RT-PCRあるいはRNA blot hybridization法によって、時間とアゴニスト濃度に依存してc-fosのmRNAの発現が誘導されることがわかった。また、immunoblot法によりc-fos蛋白の発現も確認した。各種の阻害剤を用いた実験により、これらの受容体を介するc-fos発現には、G蛋白(GiあるいはGo)、mitogen-activated protein kinase(MAPK)が関与していることが明らかになった。さらに、これらの受容体により発現が誘導される遺伝子あるいは活性が調節される転写因子の検索を行い、転写因子Egr-1、c-Junもc-fosと同様の機序で発現が誘導されること、MAPKを介して転写因子CREBが燐酸化されることを示した。これらの受容体による遺伝子発現あるいは転写因子の燐酸化は、麻薬による耐性あるいは依存性の形成に関与する可能性がある。
cDNAの導入によりμオピオイド受容体を発現させたNG108-15細胞を用いて、μオピオイド受容体を介するCa^<2+>チャネルの抑制と脱感作について検討した。各種のμ受容体選択性アゴニスト(morphine、endomorphin、DAMGO)によりCa^<2+>チャネルは同程度に抑制されるが、脱感作の程度はアゴニストの種類により異なることが明らかになった。この結果は、臨床的に使用される麻薬の種類によって耐性あるいは依存性の程度が異なることを意味する可能性がある。
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