FRETイメージングによる細胞内局在性GPCR活性化の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860170
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 宇和田 淳介 旭川医科大学, 医学部, 助教 (70580314)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ムスカリン受容体 / FRET / GPCR / 薬理学

研究実績の概要

本研究では、細胞内に局在するGPCRのムスカリンM1受容体に着目し、その細胞内における活性制御を、蛍光タンパク質を利用したリアルタイム可視化技術により解析することを目的としている。M1受容体の活性化に伴う構造変化を検出するため、受容体の３番目細胞内領域とC末端領域にAcGFPとTagBFPを融合させたコンストラクトを作成した、アクセプターフォトブリーチ法により、細胞表面と細胞内領域それぞれでFRETが確認された。現在、このFRETコンストラクトの安定発現細胞を作製し、アゴニスト投与時のFRET効率の変化について解析を進めている。また、蛍光タンパク質を融合させたM1受容体とGq、Gγタンパク質の相互作用についても解析を進めた。その結果、細胞表面だけでなく、細胞内においてもM1受容体とGγタンパク質の共局在が示され、細胞内M1受容体もGタンパク質を介したシグナリングを惹起する可能性が示唆された。興味深いことに、M1受容体のC末端に人為的変異を加えた細胞内局在型変異体では、Gγとの共局在性が顕著に低下した。このことからGタンパク質との細胞内領域での共役は、M1受容体の細胞内における局在様式に依存していることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of muscarinic cholinoceptor ameliorates tumor necrosis factor-α-induced barrier dysfunction in intestinal epithelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Khan MR, Uwada J, Yazawa T, Islam MT, Krug SM, Fromm M, Karaki S, Suzuki Y, Kuwahara A, Yoshiki H, Sada K, Muramatsu I, Anisuzzaman AS, Taniguchi T.
  • 雑誌名: FEBS Letter 巻: 589(23) ページ: 3640-3647
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.10.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of Steroidogenesis, Development, and Cell Differentiation by Steroidogenic Factor-1 and Liver Receptor Homolog-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yazawa T, Imamichi Y, Miyamoto K, Khan MR, Uwada J, Umezawa A, Taniguchi T.
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 32(4) ページ: 323-330
  • DOI: 10.2108/zs140237
  • 査読あり
• [学会発表] ムスカリンM1受容体のクラスリン依存的な構成的細胞内移行 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇和田 淳介 他
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04