鳥類で見出された新規視床下部ホルモンGnIHのレセプターの同定と作用機序の解析

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15770040
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 浮穴 和義 広島大学, 総合科学部, 助手 (10304370)
• キーワード: 新規視床下部ペプチド / 脳下垂体ホルモン / ゴナドトロピン / ゴナドトロピン放出抑制ホルモン / ペプチドレセプター / cDNAクローニング / レセプター結合実験 / 鳥類

研究概要

我々は、鳥類のウズラの脳からRFamide抗体免疫陽性物質の単離・同定を試みた結果、12アミノ酸残基からなる新規ペプチドを同定することに成功した。詳しく解析したところ、このペプチドは正中隆起外層に終末する視床下部室傍核ニューロンに局在しており、生殖腺刺激ホルモンの放出を抑制することが分かった。これは脊椎動物から初めて見出されたものであり、生殖腺刺激ホルモン放出抑制ホルモン(Gonadotropin-inhibitory hormone ; GnIH)と名付けた。in vivoとin vitroの最近の解析から、GnIHは、脳下垂体細胞に直接作用して生殖腺刺激ホルモンの放出を抑制する経路と、生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)の作用を抑制することによる間接作用の2つの作用経路の存在が示唆された。GnIHの作用機序を明らかにするためには、GnIHレセプターの同定が必要不可欠である。
本研究では、哺乳類のレセプター遺伝子の情報をもとに、鳥類のウズラにおけるGnIHのレセプターを同定することを試みた。哺乳類GnIH同族ペプチドのレセプタータンパク質のアミノ酸配列に基づき、縮重プライマーを作製し、視床下部組織を用いて、GnIHレセプターのcDNAの単離を行った。その結果、GnIHレセプターと思われる7回膜貫通型レセプターのクローニングに成功した。次に、クローニングされたレセプターがGnIHのレセプターであるかを確認するために、クローニング出来たレセプターを培養細胞に強制発現させてレセプター結合実験を行い結合親和性を解析した。その結果、GnIHレセプターであることが確認された。このGnIHレセプターmRNAは、脳下垂体と視床下部領域に発現していた。これらの結果から、GnIHの脳下垂体への直接作用と視床下部への間接作用が初めて示された。

研究成果

• [雑誌論文] A new member of the hypothelamic RFamide peptide family, LPXRFamide peptides : Structure, localization and function (review). (2005)
  • 著者名/発表者名: Ukena K. et al.
  • 雑誌名: Mass Spectrom.Rev. In press
• [雑誌論文] A novel G protein-coupled receptor for gonadotropin-inhibitory hormone in the Japanese quail (Coturnix japonica) : identification, expression and binding activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yin H.et al.
  • 雑誌名: J.Endocrinol. 184 ページ: 257-266
• [雑誌論文] Melatonin induces the expression of gonadotropin-inhibitory hormone in the avian brain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ubuka T. et al.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci, USA. 102 ページ: 3052-3057
• [雑誌論文] 7α-Hydroxypregnenolone acts as a neuronal activator to stimulate locomotor activity of breeding newts by means of the dopaminergic systems. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga M. et al.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101 ページ: 17282-17287
• [雑誌論文] Gonadotropin-inhibitory hormone in Gambel's white-crowned sparrow (Zonotrichia leucophrys gambelli) : cDNA identification, transcript localization and functional effects in laboratory and field experiments. (2004)
  • 著者名/発表者名: Osugi T. et al.
  • 雑誌名: J.Endocrinol. 182 ページ: 33-42
• [雑誌論文] Expression and distribution of octopus gonadotropin-releasing hormone in the central nervous system and peripheral organs of the octopus (Octopus vulgaris) by in situ hybridization and immunohistochemistry. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iwakoshi-Ukena E. et al.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 477 ページ: 310-323
• [雑誌論文] Expression and localization of 25-Dx, a membrane-associated putative progesterone-binding protein, in the developing Purkinje cell. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto H. et al.
  • 雑誌名: Neuroscience 126 ページ: 325-334
• [雑誌論文] Identification of 3β,5β-tetrahydroprogesterone, a progesterone metabolite, and its stimulatory action on preoptic neurons in the avain brain. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga M. et al.
  • 雑誌名: Brain Res. 1007 ページ: 160-166
• [雑誌論文] Photoperiodic response of serotonin- and galanin-immunoreactive neurons of the paraventricular organ and infundibular nucleus in Japanese quail, Coturnix coturnic japonica. (2004)
  • 著者名/発表者名: Haida Y. et al.
  • 雑誌名: Zool.Sci. 21 ページ: 575-582
• [雑誌論文] Dendritic growth in response to environmental estrogens in the developing Purkinje cell in rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shikimi H. et al.
  • 雑誌名: Neruosci.Lett. 364 ページ: 114-118
• [雑誌論文] Gonadotrophin inhibitory hormone depresses gonadotrophin α and follicle-stimulating hormone β Subunit expression in the pituitary of the domestic chicken. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ciccone NA. et al.
  • 雑誌名: J.Neuroendocrinol. 16 ページ: 999-1006
• [雑誌論文] Organizing actions of neurosteroids in the Purkinje neuron (review). (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui K. et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 49 ページ: 273-279
• [雑誌論文] Comparative aspects of novel hypothalamic LPXRF-amide peptides in the vertebrate brain : Structure, localization and function. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ukena K. et al.
  • 雑誌名: Trends in Comparative Endocrinology, AOSCE ページ: 325-327
• [雑誌論文] Effects of RF-amide peptides on the release of TSH from the bullfrog pituitary. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K. et al.
  • 雑誌名: Trends in Comparative Endocrinology, AOSCE ページ: 298-300