研究課題
細胞膜上に発現するG蛋白質共役型受容体(GPCR)は、細胞外からの種々の刺激により活性化されることで、共役するG蛋白質を活性化し細胞内に情報を伝達する。GPCRは、複数種のG蛋白質を活性化することが知られているが、その選択的活性化機構は不明である。GPCRのうち、エンドセリンA受容体はGq蛋白質とGs蛋白質を、またプロスタグランジンEP3受容体はGi蛋白質とGq蛋白質を活性化することが知られているが、その選択的活性化機序は未だ不明である。本研究において、Gq蛋白質の活性化機構について解析した。エンドセリンA受容体において、リガンドであるエンドセリン-1の長期刺激によりGq蛋白質の活性化は脱感作することが知られている。そこで、Gqの活性化に引き続くプロテインキナーゼC(PKC)の活性を、選択的阻害剤で阻害したところ、Gqの脱感作は抑制された。またエンドセリンA受容体をPKCの活性化剤であるTPAで前処理することで、リガンド刺激によるGq蛋白質の活性化が阻害された。これらの結果は、エンドセリンA受容体によるGq蛋白質の活性化は、PKCが活性化されることで抑制されることを示唆している。そこで、エンドセリンA受容体に存在するPKCリン酸化モチーフの不活性化体によるGq蛋白質活性化の脱感作機構について解析したところ、PKC不活性化体の一つにおいて脱感作が抑制されることが明らかとなった。これらのことから、エンドセリンA受容体を介したGq蛋白質の活性化は、PKCの活性化により阻害されることが明らかとなった。次に、プロスタグランジンEP3受容体によるGq蛋白質の選択的活性化についても解析を行った。一般にEP3受容体はGi蛋白質を活性化することが知られているが、COS-7細胞においてはGi蛋白質の活性化以外の経路でcAMP産生の増強を示すことが明らかとなっている。そこで本活性化機序について詳細な解析を行ったところ、PLC阻害剤により阻害されたため、COS-7細胞において、EP3受容体はGq蛋白質と共役していることが明らかとなった。さらに、細胞膜脂質ラフトの成分であるコレステロールの除去およびカベオリンの不活性化体により、EP3受容体を介したGq蛋白質の活性化は抑制されたことより、Gqの活性化は細胞膜脂質ラフトで惹起されることが明らかとなった。
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Biochem.Biophys.Res.Commun. 389
ページ: 678-682
