Gq蛋白質共役型受容体と細胞内情報伝達の脱感作/再感作機構に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14572078
• Research Institution: MEIJI PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 菱沼 滋 明治薬科大学, 薬学部, 講師 (70211505)
• Keywords: アストロサイトーマ細胞 / ヒスタミンH_1受容体 / 脱感作 / 再感作 / 細胞内移行 / 結合親和性 / カルモジュリン / CadキナーゼII / カルシニューリン

Research Abstract

これまで、ヒト・アストロサイトーマ細胞において、ヒスタミン刺激に伴うヒスタミンH_1受容体の細胞内移行と薬物感受性の制御機構を解析し、その結果、ヒスタミン刺激に伴うH_1受容体の細胞内移行は、H_1受容体を介して活性化されるCa^<2+>/カルモジュリン(CaM)によって抑制されること、一方、Ca^<2+>/CaMはCaMキナーゼIIを介して受容体のアゴニスト親和性を低下させることが明らかとなった。即ち、Ca^<2+>/CaMは、H_1受容体を細胞表面に留めておくと同時に、細胞表面H_1受容体の脱感作を誘発すると考えられる。このCa^<2+>/CaMを介した細胞内移行抑制機構として、G蛋白質共役型受容体キナーゼ(GRKs)に対するCa^<2+>/CaMの抑制作用が関与すると考えられたため、本年度はまず、GRKsの阻害薬である亜鉛を用い、H_1受容体の細胞内移行にGRKsが関与しているか否かを調べた。その結果、ヒスタミン刺激に伴うH_1受容体の細胞内移行は亜鉛によって抑制されたことから、H_1受容体の細胞内移行にはGRKsが関与する可能性が示唆された。次に、CaMキナーゼIIによるH_1受容体のアゴニスト親和性制御機構が、ヒスタミン以外の刺激でも作動するかどうかを調べる目的で、Ca^<2+>イオノフォアであるイオノマイシンで細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させた場合に生じるH_1受容体のアゴニスト親和性変化を調べた。その結果、イオノマイシン刺激によってもH_1受容体のアゴニスト親和性が低下し、またこの低下は、CaMキナーゼII阻害薬であるKN-62によって阻害されたことから、アゴニスト結合型/非結合型によらず、H_1受容体はCaMキナーゼIIを介して制御されると考えられる。今後、H_1受容体を過剰発現させたチャイニーズハムスター卵巣細胞などを用い、細胞内Ca^<2+>シグナリングによるH_1受容体の制御機構の普遍性や多様性を明らかにする予定である。

Research Products

• [Publications] Shigeru Hishinuma: "Desensitization and internalization of Gq Protein-coupled Histamine H_1 receptors"Journal of Pharmacological Sciences. 94(Suppl.I). 22 (2004)
• [Publications] Yuko Sato: "Regulation of the affinity of histamine for histamine H_1 receptors By the ionomycin-induced increase in intracellular Ca^<2+> concentration in human U373 MG astrocytoma cells"Journal of Pharmacological Sciences. 94(Suppl.I). 282 (2004)