小脳脳室帯でのニューロン産生におけるペプチド性ホルモンGhrelinの機能解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14780576
• 研究機関: 特殊法人理化学研究所
• 研究代表者: 吉川 文生 理化学研究所, 分子神経形成研究チーム, 研究員 (70342871)
• キーワード: 小脳 / プルキンエ細胞 / 小脳核 / ペプチド / ホルモン / Ghrelin / Growthhormone secretagogue receptor / ニューロン産生

研究概要

研究の背景:小脳のプルキンエ細胞と小脳核は運動制御・運動学習といった高次脳機能にとって極めて重要な役割を担っているにも関わらず、その産生を制御する分子メカニズムはほとんど不明である。申請者は胎児期小脳に発現する細胞表面レセプタータンパク質をシグナルシーケンストラップ法、RT-PCR、In situ hybridization法を用いてスクリーニングしてきた。その過程で、ペプチド性ホルモンGhrelinのレセプターであるGrowthhormone secretagogue receptor (GHS-R)がプルキンエ細胞と小脳核ニューロンが産生される胎生(E)12に小脳脳室帯で発現すること、さらに、その発現がニューロン産生が終了するE14以降完全に消失することを見出した(未発表データ)。小脳脳室帯でのニューロン産生におけるGhrelinとGHS-Rの役割を解明することを目的に研究を行い、以下に記す結果を得た。
研究実績:(1)マウスGHS-R (mGHS-R)cDNAのクローニング:ヒトGHS-RのcDNA配列をプローブに用い、マウスゲノムをBLAST検索した結果、マウス第3番染色体に類似配列を見い出した。この配列情報を元に、プライマーを設計し、マウスE12cDNAからRT-PCRにより、mGHS-R cDNA(1,169bp)を単離した。その結果、mGHS-Rは364アミノ酸からなり、7回膜貫通型のGタンパク共役型レセプターであることが分かった。アミノ酸レベルでラットとは99%、ヒトとは96%、ブタとは94%同一であった。(2)mGHS-RのC末端にGFPを融合した発現ベクターを構築し、ヒト胎児腎細胞株(HEK293)に発現させたところ、組み換えタンパクが細胞膜に集積することを見い出した。(3)mGHS-RのC末端15アミノ酸に相当するペプチドを化学合成し、このペプチドに対するウサギ抗血清を調整した。

研究成果

• [文献書誌] Bosanac I, Alattia JR, Mal TK, Chan J, Talarico S, Tong FK, Tong KI, Toshikawa F, Furuichi T, Iwai M, Michikawa T, Mikoshiba K, Ikura M.: "Structure of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor binding core in complex with its ligand"Nature. Dec.12 420(6916). 696-700 (2002)
• [文献書誌] Uchiyama T, Yoshikawa F, Hishida A, Furuichi T, Mikoshiba K.: "A novel recombinant hyperaffinity inositol 1,4,5-trisphosphate (IP(3)) absorbent traps IP(3), resulting in specific inhibition of IP(3)-mediated calcium signaling"J Biol Chem.. 277・10. 8106-8113 (2002)
• [文献書誌] Iwasaki H, Chiba K, Uchiyama T, Yoshioka F, Suzuki F, Ikeda M, Furuichi T, Mikoshiba K.: "Molecular characterization of the starfish inositol 1,4,5-trisphosphate receptor and its role during oocyte maturation and fertilization"J Biol Chem.. 277・4. 2763-2772 (2002)