体内時計を制御するオーファン受容体Gpr176のリン酸化変動を介した活性調節機構

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G 蛋白質共役受容体(GPCR)は、薬理学上最も重要でかつ効率の良いターゲットとして知られる分子群である。しかし、未だに100 種類以上のオーファンGPCR が存在し、その蛋白質機能や生化学的特徴が明らかにされていない。体内時計の最高位中枢（SCN）において時間調節を担うオーファン受容体Gpr176は、その発現が蛋白質レベルで顕著な日周変動を示し、発現の増減が基礎活性に大きな影響を与えるユニークなGPCRであることから、生体リズム異常を伴う不眠症や生活習慣病に対する新しい治療薬の標的となることが期待される。しかしこれまでGpr176の活性調節につながる受容体蛋白質の生化学的特徴は明らかにされてこなかった。このような中、申請者はGpr176 の機能を制御する翻訳後化学修飾を見出すことに成功した。昨年度までに申請者は、Gpr176の修飾部位を特異的に認識する独自抗体を用い、同修飾がGpr176の細胞内局在を変えることができ、それによってGpr176の活性を制御することを解明した。そこで本研究では、新しい作用機序の生体リズム調整薬の開発を目指し、翻訳後修飾を介するGpr176の活性調節機構についての研究を計画した。受容体共同発現系を自ら構築して細胞アッセイを行った結果、リガンド依存性GPCRの活性化によっても同様にGpr176が同じ修飾を受けることを明らかにし、さらにこの修飾がGpr176の細胞表面での発現および下流シグナル伝達の減弱をともなうことを見出した。また、Gpr176の野生型および点変異体を用いた蛋白質プルダウンアッセイによって、翻訳後修飾によるGpr176の局在変化はクラスリン依存性エンドサイトーシスが関与している可能性を見出した。本研究の成果は、SCNにおけるGPCRの制御を理解し、Gpr176を標的とした治療薬を開発するための重要な基盤となると期待される。