細胞センサーとしてのGタンパク質共役受容体

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15083207
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 芳賀 達也 学習院大学, 理学部, 教授 (30011646)
• 研究分担者: 市山 進 学習院大学, 理学部, 助教(当時) (00333336) ; 橋本 祐一 学習院大学, 理学部, 助教 (00448953)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2008
• キーワード: ムスカリン性アセチルコリン受容体 / Gタンパク質共役受容体 / 膜タンパク質 / 結晶構造 / 細胞内移行 / リサイクリング / オーファン受容体 / 高親和性コリントランスポーター

研究概要

ムスカリン性アセチルコリン受容体M2サブタイプ変異体の結晶化・高次構造の解明を主目的とした。約8Aの回折点を示す結晶が再現的に得られる条件を見いだしたが、原子構造の解明には至らなかった。副次的課題として、ムスカリン受容体の細胞内第3ループがフレキシブルな構造を取ること、ムスカリンM4受容体の細胞内移行には2つ以上の機構が併存すること、ムスカリン受容体のリサイクリングに関わるモチーフの同定、などの結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of functional non-glycosylated GPCRs expression in Pichia pastoris. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yurugi-Kobayashi T, Asada H, Shiroishi M, Shimamura T, Funamoto S, Katsuta N, Ito K, Sugawara T, Tokuda N, Tsujimoto H, Murata T, Nomura N, Haga K, Haga T, Iwata S, Kobayashi T.,
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 380 ページ: 271-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential rate constants of racemization of aspartyl and asparaginyl residues in human alpha A-crystallin mutants (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Sakai M, Sadakane Y, Haga T, Goto Y, Kinouchi T, Saito T, Fujii N.,
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta. 1784 ページ: 1192-1199
• [雑誌論文] Muscarinic M4 receptor recycling requires a motif in the third intracellular loop. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, Morisawa K, Saito H, Jojima E, Yoshida N, Haga T.,
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Exp. Ther. 325 ページ: 947-953
• [雑誌論文] The structure of the third intracellular loop of the muscarinic acetylcholine receptor M2 subtype (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichiyama, S., Oka, Y., Haga, K., Kojima, S., Tateichi, Y., Shirakawa, M., and Haga, T.,
  • 雑誌名: FEBS Letters 580 ページ: 23-26
• [雑誌論文] 5-oxo-eicosatetraenoic acid-induced chemotaxis: identification of a responsible receptor hGPCR48 and negative regulation by G protein G12/13 (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike, D., Obinata, H., Yamamoto, A., Takeda, S., Komori, H., Nara, F., Izumi, T. and Haga, T.,
  • 雑誌名: J. Biochem. 139 ページ: 543-549
• [雑誌論文] Synthesis and Biological Evaluation of Boronic Acid Containing cis-Stilbenes as Apoptotic Tubulin Polymerization Inhibitors (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H. *, Kuroda, H., Saito, H., Suzuki, R., Yamori, T., Maruyama, K. and Haga, T.
  • 雑誌名: Chem. Med. Chem. 1 ページ: 729-740
• [雑誌論文] Clathrin requirement for phosphorylation and internalization of beta2-adrenergic receptor by G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2), (2006)
  • 著者名/発表者名: Mangmool, S., Haga, T., Kobayashi, H., Kim, K.-M., Nakatya, H., Nishida, M. m and Kurose,H. *,
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 281 ページ: 31940-31949
• [雑誌論文] Pivotal function for cytoplasmic protein FROUNT in CCR2-mediated monocyte chemotaxis (2005)
  • 著者名/発表者名: Terashima, Y., Onai, N., Murai, M., Enomoto, M., Poonpiriya, V., Hamada, T., Motomura, K., Suwa, M., Ezaki, T., Haga, T., Kanegasaki, S., and Matsushima, K.,
  • 雑誌名: Nature Immunology 6 ページ: 827-835
• [雑誌論文] Klavier (klv), a novel hypernodulation mutant of Lotus japonicus affected in vascular tissue organization and floral induction (2005)
  • 著者名/発表者名: Oka-Kira, E., Tateno, K., Miura, K., Haga, T., Hayashi, M., Harada, K., Sato, S., Tabata, S., Shikazono, N., Tanaka, A., Watanabe, Y., Fukuhara, I., Nagata, T., and *Kawaguchi, M.,
  • 雑誌名: The Plant Journal 44 ページ: 505-515
• [雑誌論文] Production of N-lauroylated G protein α-subunit in Sf9 insect cells: the type of N-acyl group of Gα influences G protein-mediated signal (2004)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Matsuda, T., Matsuura, Y., Haga, T., and Fukada, Y.
  • 雑誌名: transduction, J. Biochem 135 ページ: 319-329
• [雑誌論文] Effects of partial agonists and Mg2+ ions on the interaction of M2 muscarinic acetylcholinereceptor and G protein Gαi1 subunit in the M2-Gαi1 fusion protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Q., Okamura, M., Guo, Z-D., Niwa, S., and Haga, T.
  • 雑誌名: J. Biochem 135 ページ: 589-596
• [雑誌論文] The receptor-Gαfusion protein as a tool for ligand screening : a model study using nociceptin receptor-Gαi2 fusion protein. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeda, S., Okada, T., Okamura, N., Haga, T., Isoyama-Tanaka, J., Kuwahara, H., Minamino, N.
  • 雑誌名: J. Biochem., 135 ページ: 597-604
• [雑誌論文] Stimulation of increases in intracellular calcium and prostaglandin E2 generation in Chinese hamster ovary cells expressing receptor-Gα16 fusion proteins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suga, H., Takeda, S., Haga, T., Okamura, M., Takao, K., and Tatemoto, K.
  • 雑誌名: J. Biochem., 135 ページ: 605-613
• [雑誌論文] Inhibitory role of endophilin 3 in receptor-mediated endocytosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sugiura, H., Iwata, K., Matsuoka, M., Hayashi, H., Takemiya, T., Yasuda, S., Ichikawa, M., Yamauchi, T., Mehlen, P., Haga, T., and Yamagata, K.,
  • 雑誌名: J. Biol. Chem., 279 ページ: 23343-23348
• [雑誌論文] Low pH facilitates uptake of proteins by cells through a non-endocytic pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Motizuki, M., Takei, T., Tasaka, K., Yokota, S., Kojima,S., Haga, T., and Tsurugi, K.,
  • 雑誌名: J. Biochem. 135 ページ: 713-719
• [学会発表] The high affinity choline transporter: topology and choline binding site as studied by site- directed mutagenesis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Urashima, K., Kubo, Y., Nishikawa, S., Nakamura, T., Hayashi, K., Yamada, H., Osawa, C., Okuda, T., Haga, T.
  • 学会等名: Experimental Biology
  • 発表場所: San Diego California, USA
  • 年月日: 20080404-09
• [学会発表] Regulation of the high affinity choline transporter (CHT1) by ubiquitin ligase Nedd4-2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamada, H., Imajoh-Ohmi, S.and Haga, T.
  • 学会等名: Experimental Biology
  • 発表場所: San Diego California, USA
  • 年月日: 20080404-09
• [学会発表] Regulator of G-protein Signaling (RGS) 2 may bind to the third intracellular loop of the M2 muscarinic acetylcholine receptor. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabae, T., Ichiyama, S., Haga, T.
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名古屋/名城大学天白キャンパス
  • 年月日: 20080326-29
• [学会発表] The role of G protein-coupled receptor kinase 2 in internalization of muscarinic acetylcholine receptor M4 subtype (2008)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Kakegai, R., Hashimoto, Y., Haga, T.
  • 学会等名: 第81回日本薬理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20080317-19
• [学会発表] Experimental evidence for topology of the high affinity choline transporter (CHT1) (2007)
  • 著者名/発表者名: Urashima, K., Kubo, Y., Yamada, H., Okuda, T., Haga, T.
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20071211-15
• [学会発表] ヒトαB-クリスタリン変異体中のAsp, Asn 残基のラセミ化反応速度定数の解析と構造活性相関 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村徹、酒井美世、定金豊、芳賀達也、後藤祐児、藤井紀子
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20071211-15
• [学会発表] 高親和性コリントランスポ-タ-の負電荷アミノ酸の変異解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西川静枝、大澤千恵子、松田弘子、奥田隆志、芳賀達也
  • 学会等名: 第80回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20070314-16
• [学会発表] Topology model for the high-affinity choline transporter by site-directed chemical labeling (2006)
  • 著者名/発表者名: Kubo, Y., Yamada, H., Okuda, T., Haga, T.
  • 学会等名: 第28回日本生物学的精神医学会、第36回日本神経精神薬理学会、第49回日本神経化学会大会合同年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20060914-16
• [学会発表] Effect of G protein βγ subunits on the interaction of the muscarinic acetylcholine receptor M2 or M4 subtype with G protein Gαi1 subunit (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichiyama, S., Nemoto, R., Tanabe, H., Okamura, M., Furukawa, H., and Haga, T.
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOB Congress
  • 発表場所: Kyoto International Conference Hall, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] A riegion in the third intracellular loop is involved in the recycling of internalized muscarinic acetylcholine receptor M4 subtype (2006)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Morisawa, K., Saito, H., Jojima, E., Yoshida, N., and Haga, T.
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress
  • 発表場所: Kyoto International Conference Hall, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] Molecular characterization by mutagenesis of the high affinity choline transporter (CHT1) (2006)
  • 著者名/発表者名: Haga, T., Okuda, T., Kaitsuka, C., Osawa , C., Nishiyama, N., Yamada, H., Nakamura, T., Hayashi, K, Ito, S., Hamano, T., Sato, M., Ushio, T., Nishikawa, S., Kubo, Y., Matsuda, H.
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress
  • 発表場所: Kyoto International Conference Hall, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] Kinetic study of racemization at Asp58 and Asp151 residues in recombinant human αA-crystallin (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T., Sadakane Y., Haga, T., Fujii, N.
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress
  • 発表場所: Kyoto International Conference Hall, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] Dynamin-dependent internalization and recycling of M4 muscarinic acetylcholine receptors: the role of the third intracellular loop. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Morisawa, K., Saito, H., Jojima, E., Yoshida, N., and Haga, T..
  • 学会等名: 12th International Conference on Retinal Proteins
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo, Japan
  • 年月日: 20060604-08
• [学会発表] Interaction of muscarinic M2 receptor with G protein Gai 1 subunit in their fusion protein expressed in Escherichia coli: the effect of expression level (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichiyama, S., Nemoto, R., Haga, T.
  • 学会等名: 12th International Conference on Retinal Proteins第12回レチナ-ルタンパク質国際会議
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo, Japan
  • 年月日: 20060604-08
• [学会発表] クラスリンはGタンパク質共役受容体キナ-ゼ2(GRK)の活性化に必須である (2006)
  • 著者名/発表者名: Mangmool, S., 芳賀達也、西田基宏、黒瀬等
  • 学会等名: 第79回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20060308-10
• [学会発表] ヒト-クリスタリンにおけるラセミ化部位の役割 (2005)
  • 著者名/発表者名: 中村徹、酒井美世、定金豊、芳賀達也、後藤祐児、木野内忠稔、藤井紀子
  • 学会等名: 第78回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 20051019-22
• [学会発表] ムスカリン性アセチルコリン受容体M4サブタイプのダイナミン依存的細胞内移行 (2005)
  • 著者名/発表者名: 森澤加乃子、橋本祐一、斉藤宏幸、城島依里、吉田典弘、芳賀達也
  • 学会等名: 第78回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 20051019-22
• [学会発表] Does the third intracellular loop of the muscarinic acetylcholine receptor have a rigid tertiary structure? (2005)
  • 著者名/発表者名: Ichiyama, S., Oka, Y., Haga, K., Kojima, S., Tateishi, Y., Shirakawa, M., and Haga, T.
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Second Messengers & Protein Phosphorylation)
  • 発表場所: Biddeford, U.S. A.
  • 年月日: 20050612-19
• [学会発表] Internalization and Recycling of Muscarinic Acetylcholine Receptor M2 and M4 Subtypes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Yoshida, N., Jojima, E., Saito, H., Morisawa, K., and Haga, T.
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Second Messengers & Protein Phosphorylation)
  • 発表場所: Biddeford, U.S. A.
  • 年月日: 20050612-19
• [学会発表] 大腸菌で発現させたムスカリン性アセチルコリン受容体細胞内第3ル-プの精製と構造機能解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 市山進、岡良彰、小島修一、芳賀達也
  • 学会等名: 2005年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンタ-
  • 年月日: 20050328-30
• [図書] Springer Publishers (2008)
  • 著者名/発表者名: Ichiyama, S., and Haga, T.,
  • 出版者: Muscarinic acetylcholine receptor, in Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology, 3rd ed., edited by Mikoshiba, K.,
• [図書] 生物物理学ハンドブック IV (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤元康,芳賀達也,石渡信一,桂勲,桐野豊,美宅成樹編
  • 総ページ数: 236-239
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] Ligand screening system using fusion proteins of G protein-coupled receptors with G protein a subunits (2007)
  • 著者名/発表者名: Suga, H., and Haga, T.,
  • 総ページ数: 140-164
  • 出版者: Neurochemistry International
• [図書] Screening of ligands for human GPCRs by the use of receptor-Gα fusion proteins, in "G protein-coupled receptors: structure, function, and ligand screening" (2006)
  • 著者名/発表者名: Haga, T. and Takeda, S., Haga, T. and Takeda, S.,
  • 総ページ数: 37-66
  • 出版者: Haga, T. and Takeda, S., CRC Press, Taylor & Francis Group
• [図書] Haga, T. and Takeda, S.
  • 著者名/発表者名: Furukawa, H., Hamada, T., Hirota, H., Ishigur, M., and Haga, T.,
  • 出版者: Determination of steric structure of muscarinic ligands bound to muscarinic acetylcholine receptors: approaches by TRNOE (transferred nuclear overhauser effect), in "G protein-coupled receptors: structure, function, and ligand screening"