ATP細胞間情報伝達作用の個体レベルでの解析


研究課題名 ATP細胞間情報伝達作用の個体レベルでの解析
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2004
研究期間 2003-2004
研究課題番号 15659063
研究代表者 辻本 豪三  (ツジモト ゴウゾウ) 京都大学・薬学研究科・教授
研究代表者番号 80172013
研究機関 京都大学 研究機関番号:14301
研究分担者 田上 昭人  (タノウエ アキト)  国立成育医療センター研究所・薬剤治療研究部.  部長  (60301800)   
輿水 崇鏡  (コシミズ タカアキ)  京都大学・薬学研究科.  講師  (20392491)   
研究種目 萌芽研究 研究種目コード:401
研究分野[3] 薬理学一般 研究分野コード:6904
キーワード プリン受容体チャネル / 受容体相互作用 / 下垂体機能 / アデノシン三リン酸 / 蛍光蛋白質 / イオンチャネル / スプライシングバリアント / 共鳴エネルギー移動
研究概要 この研究ではマウス下垂体より新たなP2X2受容体スプライシングバリアントをトランスクリプトームの解析より同定した。P2X2には野生型のP2X2aとカルボキシ末端スプライシングバリアントのP2X2bに加え、新たなバリアントP2X2eを発見した。このP2X2eは、ATPの刺激に対し、P2X2bなどこれまで知られているどのP2X2スプライシングバリアントよりもはるかに早い脱感作を起こすことが分かった。これはATP受容体の活性を担う、重要な受容体部分を同定する際に、手がかりとなる有用な知見である。P2X2eはバリアントの中ではカルボキシル末端が最も短く、スプライシングにより、受容体の活性化時間が短くなり、細胞内カルシウム濃度の過度な上昇が押さえられる。下垂体細胞内ではP2X2aとP2X2bがほぼ等量共存し、P2X2eの発現量はこれらの約10%であった。P2X2aによる細胞内カルシウム濃度の上昇が、P2X2b及びP2X2eと共存することで適度に保たれている可能性が示唆された。これより、細胞内カルシウム動態を通じ、成長ホルモンや、ゴナドトロピン分泌ホルモンの分泌が調節を受けている事が示唆された。
さらに、3種類のスプライシングバリアント受容体は全ての組み合わせでチャネルを作成しうることを、光エネルギーの共振による移動を利用して同定した。すなわち、ルシフェラーゼまたはGreen florescence proteinを結合させたチャネルサブユニットは正常に機能し、スプラィシングが起こるとチャネルの細胞内部分は強く相互作用することが示された。さらに、マウスのP2X2ゲノム上の遺伝子構造を明らかにした後、スプライシング様式に特異的なトランスジェニック動物の作出を試みたが成功せず、個体での解析は不可能であった。今後遺伝子変異動物作成が困難である原因について解明を進め、寺期特異的発現を含めた他の方法を探る必要があると考えられた。今回の研究において、P2X受容体においてサブユニット間の物理的相互作用を知る方法を確立した。
発表文献 Hosoda C, Koshimizu T, et al.:   "Two alpha1-adrenergic receptor subtypes regulating the vasopressor response have differential roles in blood pressure regulation"  Molecular Pharmacology 67(3).  912  (2005)  
Zemkova H, Koshimizu T et al.:   "Identification of ectodomain regions contributing to gating, deactivation, and resensitization of purinergic P2X receptors"  Journal Neuroscience 24(3).  6968  (2004)  
Tanoue A, Koshimizu T, et al.:   "Heterogeneity of G protein-coupled receptor generated by post-translational mechanisms and its clinical meanings."  Nippon Yakurigaku Zasshi 124(4).  235  (2004)  
Tanoue A, Ito S, et al.:   "The vasopressin V1b receptor critically regulates hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity under both stress and resting conditions."  Journal of Clinical Investigation 113(2).  302  (2004)  
Koshimizu T, Tsujimoto G et al.:   "Carvedilol selectively inhibits oscillatory intracellular calcium changes evoked by human alpha1D- and alpha1B-adrenergic receptors."  Cardiovascular Research 63(3).  662  (2004)  
Zemkova H, Koshimizu T:   "Intracellular calcium measurements as a method in studies on activity of purinergic P2X receptor channels"  American Journal of Physiology and Cell Physiology 285(2).  235  (2003)  


 

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