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2012 Fiscal Year Annual Research Report

エンドセリン受容体結合蛋白質によるシグナルソーム形成を介した2型糖尿病発症機序

Research Project

Project/Area Number 24390059
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

三輪 聡一  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40157706)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsエンドセリン受容体 / Gタンパク質共役型受容体 / Gタンパク質共役型受容体結合タンパク質 / 骨格筋 / 2型糖尿病
Research Abstract

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の細胞内C末端領域に直接結合するGPCR結合タンパク質は,巨大なシグナル伝達タンパク質複合体(シグナルソーム)を形成し,受容体のトラフィッキングやシグナル伝達をGタンパク質非依存性に調節する。しかし,シグナルソームによる細胞機能制御やその病態生理的意義については,不明な点が多い。最近,我々は,エンドセリン受容体(ETR)と細胞内で直接結合するGPCR結合タンパク質として,Jab1やTriadinを新たに同定した。さらに,これらの分子が,ヒト骨格筋に発現するタンパク質と結合し,シグナルソームを形成することを世界に先駆けて発見した。本研究の最終目的は,グルコース代謝の主要組織である骨格筋において,ETR結合タンパク質により形成されるシグナルソームによる細胞機能調節機構とその病態生理的役割,特に,ETRが関与する2型糖尿病における機能的重要性を解明することである。本年度は,骨格筋で形成されるシグナルソームの重要な構成因子であるETRのシグナル伝達について検討した。骨格筋において,ETR刺激はERK1/2のリン酸化を引き起こした。このリン酸化応答は,Gqタンパク質阻害薬及びPDGF(血小板由来成長因子)受容体阻害薬によって,ほぼ完全に消失した。また,PDGF受容体の下流に位置するPI3キナーゼやSrcを阻害することによって,ETRを介したERK1/2のリン酸化は抑制された。さらに,ダイナミンのドミナントネガティブ変異体(K44A)を用いて,細胞膜受容体のinternalizationを阻害したところ,ETRを介したERK1/2のリン酸化は顕著に抑制された。これらの結果から,ETRを介したERK1/2のリン酸化には,ETRのinternalizationを介して惹起されるPDGF受容体のトランス活性化が関与していると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2012年度は,骨格筋におけるエンドセリン受容体のシグナル伝達機構を薬理学的に解析し,エンドセリン受容体シグナルソームの機能的重要性の一端を明らかにした。そして,本年度に得た知見は,原著論文2報分として,発表される予定である。このことから,本研究計画は,おおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

骨格筋において,細胞外のグルコースを細胞内に輸送するグルコーストランスポーター4(GLUT4)と結合するタンパク質に焦点を当てた解析を行い,GLUT4のグルコース取り込み作用におけるエンドセリン受容体シグナルソームの機能的役割の解明を目指す。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Different binding property of STIM1 and its novel splice variant STIM1L to Orai1, TRPC3, and TRPC6 channels.2012

    • Author(s)
      Horinouchi, T., Higashi, T., Higa, T., Terada, K., Mai, Y., Aoyagi, H.,
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 428 Pages: 252-258

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.10.034.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adenylate cyclase/cAMP/protein kinase A signaling pathway inhibits endothelin type A receptor-operated Ca^<2+> entry mediated via transient2012

    • Author(s)
      Horinouchi, T., Higa, T., Aoyagi, H., Nishiya, T., Terada, K., Miwa, S.
    • Journal Title

      J. Pharmacol. Exp. Ther.

      Volume: 340 Pages: 143-151

    • DOI

      10.1124/jpet.111.187500.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nicotine- and tar-free cigarette smoke extract induces cell injury via intracellular Ca2+-dependent subtype-specific protein kinase C activation.2012

    • Author(s)
      Mai, Y., Higashi, T., Terada, K., Hatate. C., Nepal, P., Horiguchi.M.,
    • Journal Title

      J. Pharmacol. Sci.

      Volume: 120 Pages: 310-314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nicotine- and tar-free cigarette smoke extract induces cell damage through reactive oxygen species newly generated by PKC-dependent activation of2012

    • Author(s)
      Asano, H., Horinouchi, T., Mai, Y., Sawada, O., Fujii, S., Nishiya, T.,
    • Journal Title

      J. Pharmacol. Sci.

      Volume: 118 Pages: 275-287

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エンドセリンB型受容体の動態制御におけるユビキチン化修飾の役割2013

    • Author(s)
      寺田晃士, 堀之内孝広, 東恒仁, 旗手千鶴,三輪聡一
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡
    • Year and Date
      2013-03-22
  • [Presentation] 小胞体Ca2+センサーSTIM1の新規スプライスバリアントSTIM1Lの同定とその薬理学的特徴2013

    • Author(s)
      堀之内孝広, 東恒仁, 寺田晃士, 比嘉綱己, 眞井洋輔, 旗手千鶴,
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡
    • Year and Date
      2013-03-22
  • [Presentation] ニコチン及びタール除去タバコ煙水抽出物はCa2+依存的にPKCを活性化することで細胞傷害を引き起こす2013

    • Author(s)
      東恒仁, 眞井洋輔, 堀之内孝広, 寺田晃士, 旗手千鶴, 三輪聡一
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡
    • Year and Date
      2013-03-21
  • [Presentation] アデニル酸シクラーゼ-cAMP-プロテインキナーゼA系によるエンドセリン受容体活性化型TRPC6チャネルを介した受容体作動性Ca2+流入の抑制性制御2013

    • Author(s)
      堀之内孝広, 寺田晃士, 東恒仁, 比嘉綱己, 原田拓弥, 三輪聡一
    • Organizer
      第42回日本心脈管作動物質学会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂,奈良
    • Year and Date
      2013-02-08
  • [Presentation] 小胞体Ca2+センサーSTIM1とその新規スプライスバリアントによるTRPC3及びTRPC6チャネルを介したエンドセリンA型受容体作動性Ca2+流入の抑制性制御2012

    • Author(s)
      堀之内孝広, 比嘉綱己, 東恒仁, 寺田晃士, 眞井洋輔, 原田拓弥,
    • Organizer
      第22回日本循環薬理学会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場,富山
    • Year and Date
      2012-11-30
  • [Presentation] ユビキチン化によるエンドセリン受容体の動態制御機構の解析2012

    • Author(s)
      寺田晃士, 堀之内孝広, 東恒仁, 旗手千鶴, 三輪聡一
    • Organizer
      第22回日本循環薬理学会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場,富山
    • Year and Date
      2012-11-30
  • [Presentation] 肺高血圧症の発症・進展に寄与するTRPC6チャネルの抑制性機能制御機構2012

    • Author(s)
      堀之内孝広, 比嘉綱己, 東恒仁, 寺田晃士, 旗手千鶴, 三輪聡一
    • Organizer
      第1回日本肺循環学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京ステーションコンファレンス,東京
    • Year and Date
      2012-09-22
  • [Presentation] 小胞体Ca2+センサーSTIM1の新規バリアントの同定とその分子薬理学的特性の解析2012

    • Author(s)
      堀之内孝広, 比嘉綱己, 東恒仁, 寺田晃士, 旗手千鶴, 三輪聡一
    • Organizer
      第63回日本薬理学会北部会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ,新潟
    • Year and Date
      2012-09-14
  • [Presentation] ニコチン及びタール除去タバコ煙抽出物の細胞傷害作用に関与するPKCアイソザイムの同定と活性化機構の解明2012

    • Author(s)
      東恒仁, 眞井洋輔,寺田晃士, 旗手千鶴,堀之内孝広,三輪聡一
    • Organizer
      第63回日本薬理学会北部会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ,新潟
    • Year and Date
      2012-09-14
  • [Presentation] エンドセリンB型受容体の動態制御におけるユビキチン化の役割の解析2012

    • Author(s)
      寺田晃士, 堀之内孝広, 東恒仁, 旗手千鶴, 三輪聡一
    • Organizer
      第63回日本薬理学会北部会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ,新潟
    • Year and Date
      2012-09-14
  • [Presentation] ニコチン及びタール除去タバコ煙抽出液の細胞傷害作用に関与するPKCアイソザイムの同定とその活性化機構の解明2012

    • Author(s)
      眞井洋輔, 東恒仁, 寺田晃士, 旗手千鶴, 堀之内孝広, 三輪聡一
    • Organizer
      第26回北海道薬物作用談話会
    • Place of Presentation
      北海道大学,北海道
    • Year and Date
      2012-07-28
  • [Presentation] エンドセリン受容体活性化型TRPC6チャネルの機能制御機構2012

    • Author(s)
      堀之内孝広, 比嘉綱己, 青柳裕之, 東恒仁, 寺田晃士, 旗手千鶴
    • Organizer
      第8回TRPチャネル研究会
    • Place of Presentation
      岡崎カンファレンスセンター,岡崎
    • Year and Date
      2012-06-14

URL: 

Published: 2014-07-16  

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