研究課題
基盤研究(C)
エンドセリン-1(ET-1)は血管収縮、細胞増殖など多彩な作用を有し、高血圧、動脈硬化症、心不全、脳血管攣縮、肺高血圧症などの心血管系病態の発症・進展において重要な役割を果たしている。ETの作用はET受容体(ETR)を介して発現し、細胞膜上の受容体レベルの調節は、ETの生理・病態学的に重要であると考えられている。しかし、ETRレベルの調節機構に関しては、細胞内C末端領域が重要な役割をもつこと以外にはほとんど知られていない。本研究において我々は、C末端領域のユビキチン化が、細胞内移行による受容体レベルの調節において重要な役割をもつ可能性を考え、検討を行った。HEK293細胞に安定的にエンドセリンB型受容体(ETBR)発現させ、ETBRのユビキチン化を、免疫沈降法とウェスタンブロット法とで解析することによって、ETBRの細胞内移行を、ET-1刺激前と刺激後の細胞表面上のETBRの量を比較することにより解析した。野生型ETBRではET-1刺激依存的なユビキチン化が観察された。一方、C末端領域のリジン残基をアルギニン残基に置換した変異型ETBRでは、ユビキチン化は認められなかった。野生型ETBRではET-1刺激前と比較して刺激後に、細胞表面受容体量の減少が認められた。一方変異型ETBRでは、刺激前後で大きな変化は認められなかった。野生型ETBRを発現する細胞では、ET-1刺激依存的なERKのリン酸化や、細胞内Ca2+濃度の上昇などの反応が認められる。変異型ETBR発現細胞では、ERKリン酸化の持続時間やCa2+反応の増大、増強が観察された。
2: おおむね順調に進展している
エンドセリン受容体の2つのサブタイプであり、かつ、アゴニスト刺激後のtrafficking経路および刺激後の運命の異なるETARとETBRを用いて、ETARとETBRの、アゴニスト刺激後の運命の違いが、細胞内領域のユビキチン化によるものであるということを見出した。それにより、アゴニスト刺激後の受容体制御の多様性に、ユビキチン化が重要な役割をもつということを明らかにしたため。
ここまでは、エンドセリンB型受容体(ETBR)の細胞内領域がアゴニストであるエンドセリンの刺激によりユビキチン化されることと、ユビキチン化のETBRトラフィッキングにおける役割を明らかにしてきた。今後は、リン酸化といった、ユビキチン化以外の翻訳後修飾の、ETBRトラフィッキングにおける役割を明らかにする。そのために、ETBRの細胞内領域の、セリンやトレオニンといった、リン酸化部となりうるアミノ酸残基をアラニンに置換し、リン酸化されない変異体ETBRを作成し、それら変異体の細胞内移行や分解などについて解析する。
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J Pharmacol Sci.
巻: 123 ページ: 85-101
Toxicology
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doi: 10.1016/j.tox.2013.08.015
