受容体とカップルするADPリボシールシクラーゼ分子の個体レベルでの解析

フォーマット:

論文

責任表示:

東田, 陽博 ; Higashida, Haruhiro

言語:

日本語

出版情報:

金沢大学大学院医学系研究科, 2003-05

著者名:

• 東田, 陽博
• Higashida, Haruhiro

掲載情報:

平成14(2002)年度 科学研究費補助金 基盤研究(B) 研究成果報告書 = 2002 Fiscal Year Final Research Report

巻:

2000-2002

開始ページ:

83p.

バージョン:

author

概要:

細胞内のCaをセカンドメッセンジャーとするCaシグナリングは、数多くの受容体の下流に存在する重要な信号伝達機構の一つである。最近、リアノジン感受性の細胞内Caプールを開く細胞内リガンドはサイクリックADPリボース(cADPR)であると考えられるようになってきた。この数年、我々はcADPRがIP3のようなセカンドメッセンジャーであるとするこの仮説を検証してきた。そしてNADからcADPRを産生する膜酵素が受容体によりコントロールされていることをムスカリン受容体を大量発現するNG … 108-15細胞(J.B.C.,1997)とβアドレナリン受容体を持つ心臓心室筋(J.B.C.,1999)を用いて始めて証明することができた。アメフラシのADPリボシルシクラーゼと相同性を持つことで知られるCD38をノックアウトしたマウスで測定したところ、ADPリボシールシウラーゼが全く測定できなかった。この結果は我々の予測と異なり、CD38以外に酵素活性を持つ、タンパク質が存在しないことを示している。そこで研究として、次の仮定を確かめるために研究を転開した。すなわちパーキンソン病脳におけるcADPリボースの役割を明確にするため、ラット脳線状体でのADPリボシルシクラーゼ活性を測定した。ドーパミン添加によりシクラーゼ活性が上昇することをはじめて見出し、現在この活性上昇のメカニズムを追求している。また、脳可塑性に重要な役割を果たす代謝型グルタミン酸受容体のADPリボシルシクラーゼヘのカップリングを研究し、興味あるサブタイプごとに異なる特異的な反応を見出した。<br />We previously reported that stimulation of β-adrenergic and angiotensin II receptors modulates activity of ADP-ribosyl cyclase, a synthetic enzyme of cADP-ribose, and showed that cADP-ribose is a critical molecule in sympathetic potentiation of heart contraction, post-natal heart growth, and neuron-glia interaction. In the present study, we used the same strategy to explore the idea mat cADP-ribose is a second messenger downstream of the mGluRs. We first measured ADP-ribosyl cyclase activity in crude membranes from various rat and mouse nervous tissues in the presence or absence of glutamate and/or GTP. Second, the coupling preference of mGluRs to ADP-ribosyl cyclase was examined in NG108-15 neuroblastoma x glioma hybrid cells over-expressing each subtype.Glutamate stimulates ADP-ribosyl cyclase activity in rat or mouse crude membranes of retina via group III mGIuRs or in superior cervical ganglion via group I mGluRs. The retina of mGluR6 deficient mice showed no increase in the ADP-ribosyl cyclase level in response to glutamate. GTP enhanced the initial rate of basal and glutamate-stimutated cyclase activity. GTP-γ-S also stimulated basal activity. To determine whether the coupling mode of mGluRs to ADP-ribosyl cyciase is a feature common to individual cloned mGIuRs, we expressed each mGluR subtype in NG108-15 neuroblastoma x glioma hybrid cells. The glutamate-induced stimulation of the cyclase occurs preferentially in NG108-15 cells over-expressing mGluRs1, 3, 5, and 6. Cells expressing mGluR2 or mGluRs4 and 7 exhibit inhibition or no coupling, respectively. Glutamate-induced activation or inhibition of the cyclase activity was eliminated after pretreatment with cholera or pertussis toxin, respectively. Thus, the subtype-specific coupling of mGIuRs to ADP-ribosyl cyclase via G proteins suggests that some glutamate-evoked neuronal function is mediated by cADP-ribose.<br />研究課題/領域番号:12480228, 研究期間(年度):2000-2002<br />出典：「受容体とカップルするADPリボシールシクラーゼ分子の個体レベルでの解析」研究成果報告書　課題番号12480228 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成 続きを見る

URL:

http://hdl.handle.net/2297/00049435