ニコチン性アセチルコリン受容体から核へのシグナル伝達機構の解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680761
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 中山 均 奈良県立医科大学, 医学部, 助手 (50133195)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畠中 寛 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (14401859)
• Keywords: アセチルコリン受容体 / ニコチン性 / cAMP / NGF / PC12細胞

Research Abstract

PC12細胞を用いて、NGFおよびcAMPアナログによるニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)発現の調節機構を解析した。また、PC12細胞をCPTcAMP、ニコチン及び高カリウムで刺激し、刺激に伴うp42/44 MAP Kinase(ERK)とCREBの活性化を、リン酸化MAPK(P-ERK)とリン酸化CREB(P-CREB)に対する抗体を用いてウエスタンブロット法で解析した。その結果、PC12細胞では、CPTcAMP処理により、nAChRα3mRNA(α3mRNA)のdown-regulationがみられた。このdown-regulationはProtein kinase Aの阻害剤により抑制された。また、NGFを培養液に添加すると、PC12細胞ではα3mRNAのdown-regulationがみられたが、PC12h細胞では逆にup-regulationがみられた。いずれの場合も、Res-MAP kinaseカスケードを抑制すると、NGFの影響が消失した。PC12細胞およびPC12h細胞をニコチンで刺激すると刺激5分以内にニコチン濃度依存的にERKのリン酸化が促進された。ニコチンによるERKのリン酸化はNGFによるERKリン酸化に比べ著しく低く、また、持続時間も短かった。ニコチン刺激によるERKリン酸化はヘキサメトニウムで抑制されたが、高K^+によるERKリン酸化はヘキサメトニウムで抑制されなかった。MAPkinase kinaseの阻害剤はニコチンや高カリウムによるERKリン酸化を抑制した。また、dominant negative Rasを高発現しているPC12細胞株ではニコチンや高カリウム刺激によるERKリン酸化の促進が見られなかった。これらの結果から、α3mRNAレベルの調節は、CREBやERKのリン酸化過程を介して起こっていると思われる。

Research Products

• [Publications] Nakayama,H.et al.: "Regulation of nicotinic acetylcholine receptor subunit mRNAlevels by NGF and cAMP in PC12 cells"J.Neurochem.in press.
• [Publications] Yoshikawa,M.,Nakayama,H.,et al.,: "Chronic fentanyl treatments induce the up-regulation of μopioid receptor mRNA in rat pheochromocytoma cells"Brain Res.. 859. 217-223 (2000)