Gタンパク質を介した心筋線維化のメカニズム解析

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18390028
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 黒瀬 等 九州大学, 大学院薬学研究院, 教授 (10183039)
• キーワード: 心肥大応答 / 心筋線維化応答 / G_qタンパク質 / アンジオテンシン受容体 / 細胞内Ca^<2+>濃度 / ホスホリパーゼC / G_<12>タンパク質 / TRPCチャネル

研究概要

アンジオテンシンII(Ang II)で心筋細胞を刺激すると、心筋細胞は肥大する。Ang II受容体刺激による心肥大応答には、細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇を介した転写因子NFATの核移行および転写活性化が重要である。また、心筋の線維化は心肥大に伴って生じることから、本年度はラット新生仔心室筋細胞を用いて、Ang II受容体刺激によるNFAT活性化に続く心肥大応答および肥大応答の原因となるCa^<2+>シグナル経路について検討した。新生仔心室筋細胞をAng IIで刺激すると、一過的な[Ca^<2+>]_i上昇とそれに続く持続的な[Ca^<2+>]_i上昇が引き起こされた。このCa^<2+>応答は、Gα_qを介したホスホリパーゼCの活性化によって生じることが、ホスホリパーゼC阻害剤処置またはGα_qに対するRGSドメイン(GRK2-RGS)の発現により明らかになった。一過的[Ca^<2+>]_i上昇は、IP_3受容体選択的阻害剤Xestspongin Cによってほぼ完全に阻害されたのに対し、持続的な[Ca^<2+>]_i上昇は受容体活性化Ca^<2+>チャネル阻害剤(SKF96365)あるいはL型Ca^<2+>チャネル阻害剤(nitrendipine)により抑制された。さらに、Ang II受容体刺激によるNFATの核移行および転写活性化は、Xestspongin Cでは阻害されず、nitrendipineやSKF96365により阻害された。電気生理学的測定の結果、Ang II受容体刺激により脱分極が引き起こされること、またこの脱分極応答はジアシルグリセロール(DAG)リパーゼ阻害剤処置により増強されることが示された。脱分極応答は、SKF96365処置により抑制されたこと、また受容体活性化Ca^<2+>チャネルとしてTRPCチャネルが知られていることから、心筋細胞における各TRPCホモログの機能を調べた。その結果、DAG感受性TRPCチャネル(TRPC3/C6)が心筋でのNFATの核内移行、心肥大応答に関与していることが明らかとなった。
これまで、Gタンパク質共役型受容体を刺激したときに観察される[Ca^<2+>]_i上昇は、G_q-IP_3を介したシグナリング経路によって説明されてきた。しかし、本研究により、IP_3を介したシグナル経路ではなくDAG-TRPCを介したシグナル経路が、NFAT活性化および肥大応答に重要であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Clathrin required for phosphorylation and internalization of β_2-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., Nakata, H., Nishida, M., Kurose, H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281(42) ページ: 31940-31949
• [雑誌論文] TRPC3 and TRPC6 are essential for angiotensin II-induced cardiac hypertrophy. (2006)
  • 著者名/発表者名: Onohara, N., Nishida, N., Inoue, R., Kobahasyi, H., Sumimoto, H., Sato, Y., Mori, Y., Nagao, T., Kurose, H.
  • 雑誌名: EMBO Journal 25(22) ページ: 5305-5316
• [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, D.S, Kurose, H., Ishizuka, T., Murakami, M., Okajima, F.
  • 雑誌名: Cellular Signalling 18(6) ページ: 841-850
• [雑誌論文] Heterotrimeric G protein Gα_<13>-induced induction of cytokine mRNAs through two distinct pathways in cardiac fibroblasts. (2006)
  • 著者名/発表者名: Naganatsu, Y., Nishida, M., Onohara, N., Fukutomi, M., Maruyama, Y., Kobayashi, H., Sato, Y., Kurose, H.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 101 ページ: 144-150
• [雑誌論文] Beta-blockers shows inverse agonism to a novel constitutively active mutant of β_1-adrenoceptor. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ahmed, M., Muntasir, H.A., Hossain, M., Isiguro, M., Komiyama, T., Muramatsu, I., Kurose, H., Nagatomo, T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 102 ページ: 167-172
• [雑誌論文] Thromboxane A_2 receptor-mediated G_<12/13>-dependent glial morphological change. (2006)
  • 著者名/発表者名: Honma, S., Saika, M., Ohkubo, S., Kurose, H., Nakahata, N.
  • 雑誌名: European Journal of Pharmacology 545(2-3) ページ: 100-108