ドーパミン受容体とカップルするADPリボース環状化酵素:パーキンソン病脳への応用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15300124
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 東田 陽博 金沢大学, 医学系研究科, 教授 (30093066)
• 研究分担者: 横山 茂 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (00210633)
• キーワード: Ca / セカンドメッセンジャー / Caシグナリング / サイクリックADPリボース / ムスカリン受容体 / ドーパミン / パーキンソン病

研究概要

パーキンソン病は、脳黒質のドーパミン神経の変性脱落によるドーパミンの涸渇により生じると考えられている。ドーパミンの情報は、線状体GABA性神経細胞のドーパミン受容体へ伝えられる。D1シグナルとD2シグナルのバランスがくずれて、デスキネジアが生じると考えられている。ドーパミン受容体のシグナル伝達機構としては、D1によるアデニレートシクラーゼを活性化あるいはD2にはそれを抑制することが知られている。さらに最近D2受容体はCaシグナルと相互作用し、カムキナーゼを活性化し、CREBのリン酸化により遺伝子発現調節をしていることが最近証明された。ドーパミン受容体がCaシグナルとどのような機構でクロストークするか全く不明であり、その解明が待たれている。そこで我々はcADPRに注目し、ドーパミン受容体下流で、cADPRとFK506(cADPR)結合タンパク質、カルチニューリンやドーパミンcAMP調節リン酸化タンパク(DARPP-32)がどのように干渉しあって、Caシグナルを生じるのかを研究した。
まず、ADPリボシールシクラーゼ活性の測定をドーパミン有り無しで測定した。ラット脳線状体から膜分画を調整し、膜分画を酵素タンパク源として、[^3H]NADを基質及びトレーサーとして用い、ADPリボシルシクラーゼ活性を測定する酵素反応液を37℃シエカーバス内で、ドーパミン受容体(D,D2)アゴニストとアンタゴニスト存在下でインキュベートした。ADPリボシールシクラーゼ活性を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用い[^3H]cADPRを分離し測定した。種々条件下で測定し、濃度依存曲線活性化濃度等を求め、尾状核GABA性神経細胞のドーパミン添加でADPリボース環状化酵素の活性が上昇した。

研究成果

• [文献書誌] Yamaguchi, M., Shimizu, M., Ino, H., Terai, K., Hoshi, N., Higashida, H.: "Clinical and electrophysiological characterization of a novel mutation (F193L) in the KCNQ1 gene associated with long QT syndrome"Clinical Science. 104. 377-382 (2003)
• [文献書誌] Hoshi, N., Zhang, JS, Omaki, M., Yokoyama, S., Scott, JD, Brown, DA, Higashida, H.: "AKAP150 signaling complex promotes suppression of the M-current by muscarinic agonists"Nature Neurosci.. 6. 564-571 (2003)
• [文献書誌] Higashida, H., Zhang, JS, Mochida, S., Noda, M., Hoshi, N., Hashii, M., Yokoyama, S.et al.: "Subtype-specific coupling with ADP-ribosyl cyclase of metabotropic glutamate receptors in retina, cervical superior ganglion and NG108-15 cells"J.Neurochem.. 85. 1148-1158 (2003)
• [文献書誌] Noda, M., Higashida, H., Aoki, S., Wada K.: "Multiple signal transduction pathways mediated by 5-HT receptors"Mol.Neurobiol.. 29. 31-39 (2004)