グルタミン酸・ATPによる情報伝達新規調節機構の受容体ノックインマウスによる解析

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16047205
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 久保 義弘 生理学研究所, 分子生理研究系, 教授 (80211887)
• キーワード: 代謝型グルミン酸受容体 / ATP受容体 / 遺伝子改変マウス / 情報伝達 / スライスパッチクランプ

研究概要

我々は、これまでに、代謝型グルタミン酸受容体mGluR1がグルタミン酸のみならず、Gd^<3+>によっても活性化されること、E238Q点変異によりmGluR1のGd^<3+>に対する感受性が完全に失われることを明らかにした。しかし、脳脊髄液中にはGd^<3+>が存在しないので、mGluR1の持つGd^<3+>感受性の生理的意義は不明である。その意義を明らかにするために、饗場研究室と共同でE238Q変異を持つノックインマウスの作成を進めてきた。昨年度樹立した相同組み換え陽性のES細胞株を用い、今年度、まずキメラマウスを作成し、ここからE238Q変異ヘテロのマウスを得ることに成功した。さらに、creマウスとの交配によりneo遺伝子を脱落させた後に、最終的にE238Q変異ホモのマウスを得た。E238Q変異ホモのマウスは、体の大きさ、運動量等に関して際だった異常は示さなかった。今後、行動生理および電気生理の解析を進めていく。
一方、我々は、mGluR1の、リガンドの多様性、活性化構造の多様性、出力の多様性に関しても研究を進め、mGluR1を発現させたCHO細胞において、グルタミン酸刺激がGq, Gs両系を活性化するのに対し、Gd^<3+>刺激は、Gq系を選択的に活性化するという知見を得た。これは、mGluR1がシンプルなオン-オフスイッチではなく、複数のパスの切り換え調節器として機能しているという新しい概念を提唱するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Dual signaling is differentially activated by different active states of the metabotropic glutamate receptor1a. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tateyama, M., Kubo, Y.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103 ページ: 1124-1128
• [雑誌論文] Functional roles of charged amino acid residues on the wall of the cytoplasmic pore of Kir2.1. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, Y., Kubo, Y.
  • 雑誌名: Journal of General Physiology (印刷中)
• [雑誌論文] Towards a view of functioning dimeric metabotropic receptors (2005)
  • 著者名/発表者名: Kubo, Y., Tateyama, M.
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 57 ページ: 509-526
• [雑誌論文] OPA1 expression in the normal rat retina and optic nerve. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ju, W.K., Misaka, T., Kushnareva, Y., Nakagomi, S, Agarwal, N., Kubo, Y.et al.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 488 ページ: 1-10
• [雑誌論文] Visualization of the trimeric P2X2 receptor with a crown-capped extracellular domain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mio, K., Kubo, Y., Ogura, T., Yamamoto, T., Sato, C.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 337 ページ: 998-1005
• [雑誌論文] Protein Kinase C shifts the voltage-dependence of KCNQ/M channels expressed in Xenopus oocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakajo, K., Kubo, Y.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 569 ページ: 59-74