オピオイド受容体-βアレスチン2経路を介するシグナル伝達機構の解明

阐明阿片受体-β-arrestin 2通路介导的信号转导机制

• 批准号: 19J21274
• 负责人: 白木 敦子
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21274/
• 关键词: βアレスチン; オピオイド; Gタンパク質共役型受容体; MAPKシグナル; クラスリン; μオピオイド受容体; クラスリン被覆小孔

申請者は前年度までに、μオピオイド受容体-βアレスチン経路の活性化には、βアレスチンとクラスリン重鎖(CHC)との会合が重要であることを見出した。βアレスチン経路は、オピオイドによって誘発される呼吸抑制や消化管運動障害などの副作用の発現に関与すると想定されている。申請者はこれまで、神経芽細胞腫・SH-SY5Y細胞を利用し、MAPK経路をβアレスチン経路として評価してきた。しかし、先行研究において、MAPK経路がオピオイドの副作用発現に直接的に関与するかは示されていない。そこで、今年度はC57BL/6Jマウスを利用し、生体において同経路を阻害することでオピオイドによる呼吸抑制が軽減されるかを評価した。Whole body plethysmographyを作成し、非侵襲的に呼吸数をモニタリングした。まず、先行研究を参考に、オピオイドの投与量と投与経路を決定し、呼吸抑制の程度を評価した。次に、βアレスチンとCHCとの結合を阻害するPitstop2がオピオイドによる呼吸抑制を軽減するかを評価する実験を計画した。Pitstop2は脂溶性が高く、水に難溶性でDMSOに溶解して用いる。しかし、細胞実験と等価量をマウスに投与すると、過量のDMSOによる急性毒性のため、呼吸抑制を正確に評価できないという問題に直面した。複数の溶媒を試し、最終的にcorn oilを使用したが、超音波破砕処理をしても十分には溶解しなかった。生体内で薬剤が徐放される可能性も考え、Pitstop2投与群と非投与群とで比較実験を進め、Pitstop2が中枢神経に移行したか評価することにした。オピオイドやPitstop2投与後に、マウス延髄でのMAPK活性化の評価を試みたが、ウェスタンブロッティング法やqPCR法でもMAPKの活性化の評価ができなかった。このため、Pitstop2が作用しているかどうか客観的に評価できず、本研究計画期間内に動物実験まで遂行するのは困難だと判断した。前年度までに得られた知見を論文化して投稿し、現在リバイス実験中である。

The applicant has shown the importance of the activation of the receptor-β, β, and CHC in the previous year. The development of respiratory depression, digestive tract motility impairment, and side effects associated with the development of β-glucagon pathway are discussed. The applicant responded to the evaluation of the use of SH-SY5Y cells and MAPK pathways. The MAPK pathway is directly related to the development of side effects. This year's C57BL/6J has been evaluated for its ability to inhibit respiration in vivo. Whole body plethysmography is made up of non-invasive respiratory components. The study was conducted in advance to determine the level of respiratory depression. The second step is to evaluate the effect of CHC on respiratory inhibition. Pitstop2 is highly soluble in lipids and poorly soluble in DMSO. The acute toxicity of DMSO and the respiratory inhibition of DMSO are discussed in detail. A number of solvents were used to dissolve the final corn oil. In vivo, pitstop 2 is the most likely candidate for central nervous system migration. The activity of MAPK was evaluated by the method of "Pitstop" and "qPCR". This is the first time that the animal has been evaluated for its role in this study. Last year, we got the news. Now we're talking about culture.

项目成果

オピオイドの副作用発現に関与するμオピオイド受容体-βアレスチン経路の活性化には、βアレスチンがクラスリン被覆小孔 (Clathrin-coated pits; CCP) を 形成することが重要である

β-arrestin 形成网格蛋白包被的凹坑（CCP）对于激活 μ-阿片受体-β-arrestin 通路非常重要，该通路参与阿片类药物副作用的发生。

• 发表时间: 2020
• 作者: Eiki Nagaoka;Hirokuni Arai;Toyomu Ugawa;Takahiro Masuda;Kanae Ochiai;Meiyo Tamaoka;Naoki Kurashima;Keiji Oi;Tatsuki Fujiwara;Masayuki Yoshida;Hidenobu Shigemitsu;Yasuhiro Otomo;臼井要介;白木敦子 清水覚司
• 通讯作者: 白木敦子 清水覚司

βアレスチン経路の活性化には、μオピオイド受容体のC末端のリン酸化修飾を介した会合は必要でなく、βアレスチンがクラスリン重鎖と会合することが重要な役割を果たす

β-抑制蛋白途径的激活不需要μ-阿片受体C末端的磷酸化介导的结合，并且β-抑制蛋白与网格蛋白重链的结合发挥着重要作用。

• 发表时间: 2020
• 作者: Eiki Nagaoka;Hirokuni Arai;Toyomu Ugawa;Takahiro Masuda;Kanae Ochiai;Meiyo Tamaoka;Naoki Kurashima;Keiji Oi;Tatsuki Fujiwara;Masayuki Yoshida;Hidenobu Shigemitsu;Yasuhiro Otomo;臼井要介;白木敦子 清水覚司;白木敦子 清水覚司
• 通讯作者: 白木敦子 清水覚司

μオピオイド受容体-βアレスチン経路の活性化はクラスリン重鎖によって制御される

μ-阿片受体-β-抑制蛋白途径的激活受网格蛋白重链调节

• 发表时间: 2021
• 作者: 白木敦子;清水覚司
• 通讯作者: 清水覚司