プロトンセンサー機能を有するGPCRとG蛋白質シグナル

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18057004
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 岡島 史和 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30142748)
• 研究分担者: 茂木 千尋 群馬大学, 生体調節研究所, 助手 (00375528)
• キーワード: 細胞外pH / プロトン / G蛋白質 / TDAG8 / OGR1 / GPR4 / シクロオキシゲナーゼ / 血管平滑筋細胞

研究概要

細胞外pH変化は様々な細胞応答を調節していることは知られているが、その実体はよく判っていない。OGR1受容体ファミリーは従来、リゾ脂質分子の受容体として同定されていたが、我々を含む国内外のグループによって、細胞外プロトン(pH)センサー機能など従来のGPCRにはない新しい機能を有することが明らかにされてきた。そこで、本研究ではこのプロトンセンサーの情報変換機構、G蛋白質シグナルの特定とその生理機能などに関して解析した。その結果、(1)TDAG8受容体分子中のヒスチジン残基をフェニルアラニンなどに変換した受容体遺伝子を作成し、COS7細胞に発現し、cAMP産生応答を観察して解析した結果、N端領域のヒスチジン残基がプロトンを感知していることが推定された。(2)ヒト血管平滑筋細胞ではOGR1ファミリーの中ではOGR1、GPR4が発現している。pHを低下すると、プロスタグランジンI_2、cAMP産生が亢進する。OGR1、GPR4受容体に対する特異的なsiRNA、細胞内シグナル伝達系の阻害剤などを用い解析した結果、これらの応答はOGR1/Gq/ホスホリパーゼC/シクロオキシゲナ-ゼ/プロスタグランジン産生/IP受容体/cAMP産生のパスウェイによることが推定された。(3)好中球の活性化はス-パーオキシド(O_2^-)産生などを伴い感染防御に重要な役割を発揮している。好中球、分化HL-60細胞ではfMLPなどによるスーパ-オキシド(O_2^-)産生は細胞外pHを低下すると、cAMP産生を伴って著明に抑制される。プロスタグランジンEなどによりcAMPを増加させた場合にも類似の抑制応答が観察されることから、細胞外pH低下がプロトン感知性受容体を介してGs/cAMP産生を亢進し、O_2^-産生を抑制したと推定している。現在、好中球で発現の高いTDAG8遺伝子欠損マウス由来(大阪大学竹田教授より供与)の好中球を用い解析している。

研究成果

• [雑誌論文] Role of lipoprotein-associated lysophospholipids in migratory activity of coronary artery smooth muscle cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Damirin, A, Tomura, H, Komachi, M, Liu, JP., Mogi, C, Tobo, M, Wang, JO, Kimura, T, Kuwabara, A, Yamazaki, Y, Ohta, H, Im, DS, Sato, K, Okajima, F
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol (印刷中)
• [雑誌論文] Dioleoyl phosphatidic acid increases intracellular Ca<2+> through endogenous LPA receptors in C6 glioma and L2071 fibroblasts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Chang, YJ., Kim, YL., Lee, YK., Sacket, SJ., Kim K., Kim, HL., Han, M., Bae, YS., Okajima, F., Im, DS.
  • 雑誌名: Prostaglandins ＆ Other Lipid Mediators (印刷中)
• [雑誌論文] Sphingosine 1-phosphate receptors mediate stimulatory and inhibitory signalings for expression of adhesion molecules in endothelial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomura, H., Mogi, C., Kuwabara, A., Ishiwara, M., Shibasawa, K., Sato, K., Ohwada, S., Im, DS., Kurose, H., Ishizuka, T., Murakami.M., Okajima.F.
  • 雑誌名: Cell.Signal. 18 ページ: 841-850
• [雑誌論文] Does sphingosine 1-phosphate play a protective role in the course of pulmonary tuberculosis? (2006)
  • 著者名/発表者名: Garg, SK., Santucci, MB., Panitti, M., Pucillo, L., Bocchino, M., Okajima, F., Bisen, PS., Saltini, C., Fraziano, M.
  • 雑誌名: Clin.Immunol. 121 ページ: 260-264
• [雑誌論文] Role of scavenger receptor class B type I and sphingosine 1-phosphate receptors in high-density lipoprotein-induced inhibition of adhesion molecule expression in endothelial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomura, H., Mogi C., Kuwabara, A., Damirin, A., Ishizuka, T., Sekiguchi, A., Ishiwara M., Im, DS., Sato, K., Murakami, M., Okajima.F.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 281 ページ: 37457-37467
• [雑誌論文] Albumin functions as an inhibitor of T cell adhesion in vitro. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kim, YL., Im YJ., Lee, YK., Ha NC., Bae, YS., Lim, SM., Okajima, F., Im, DS.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 351 ページ: 953-957