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生体内において異種のGタンパク質共役型受容体(GPCR)が複合体を形成し、相互作用することによってシグナル伝達の多様な制御を行うことが示唆され注目を浴びている。申請者は中枢神経系のシナプス伝達の調節に関わる代謝型グルタミシ酸受容体であるmGluR1とアデノシン受容体であるA1Rの相互作用に注目し、GPCRの相互作用によるジグナル伝達とシナプス可塑性の制御について生理学的、生化学的な解析を行った。シグナル伝達については培養神経細胞を標本とし、生化学的な評価は神経系株化細胞Neuro2aを標本として解析を行った。
mGluR1とA1Rを特異的に認識する抗体を作成しマウスの脳組織を染色したところ、小脳の神経細胞であるプルキンエ細胞上で共局在することが分かった。培養小脳プルキンエ細胞を用いてmGluR1とA1Rのシグナル・クロストークについてカルシウムイメージングを用いて評価を行い、A1Rの活性化がmGluR1の活性化による細胞内カルシウム濃度上昇に影響を与えることが明らかとなった。また、mGluR1とA1Rを特異的に認識する抗体を作成し、免疫沈降による解析を行いmGluR1とA1Rが複合体を形成していることを明らかにした。本計画で注目したmGluR1とA1Rは記憶・学習、疼痛伝達、覚醒レベルなどさまざまな生理機能と関係していることが示唆されている。これらのGPCRのシグナル・クロストークの生理作用や分子メカニズムを明らかにすることは新薬開発などの嚆矢となり得るものである。
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