膜透過型細胞内ループを用いたGPCRのGタンパク質活性化機構解明

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マウスプロスタグランジンEP3β受容体(mEP3β)の第1〜第3細胞内ループ(i1〜i3)およびC末端尾部のペプチドのN末端をパルミトイル化し、膜透過型に改変することによって、Gタンパク質の直接活性化を試みた。まず、これら4種のペプチドをFmoc固相法で合成し、mEP3β発現CHO細胞に10μMの濃度で加え、スルプロストーンによる細胞内cAMP量の増加に対する抑制活性を再評価した。パルミチン酸のみ(コントロール)およびパルミトイル化i1〜i3では、cAMP量がわずかに(10-20%)減少したのみであったが、パルミトイル化C末では、50%減少し、アゴニスト様の活性が観察された。そこで、パルミトイル化C末をリポソームと様々な比率で混合し、トリプトファン蛍光を測定したところ、濃度依存的にブルーシフトが観察され、膜上での会合が示唆された。これに対し、パルミトイル化i2ではこのような変化は観測されなかったことから、パルミトイル化C末の会合がアゴニスト活性に関与していることが示唆された。また、ループペプチドの膜透過性向上のため、抗菌性ペプチドタキプレシンを用いる可能性についても検討した。タキプレシンIのN末端に分子量約5000のポリエチレングリコール(PEG)をペプチドモデルとして結合させたPEG-タキプレシンIを合成した。NBDラベルした多重層リポソームとジチオナイトを用いた実験から、PEG-タキプレシンIもタキプレシンI同様、膜透過性を有していることが明らかとなった。以上のように,膜透過塑ループペプチドはGPCRのGタンパグ質活性化機構解明に有用であることが明らかとなった.