βーアドレナリン受容体による酸シクラ-ゼ活性型G蛋白の認識制御機構の解析

β-肾上腺素能受体对酸环化酶激活G蛋白的识别控制机制分析

• 批准号: 03807158
• 负责人: 西本 育夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03807158/
• 关键词: βアドレナリン受容体; G_s蛋白; G_s活性化配列; RRSS構造; アデニ-ル酸シクラ-ゼ; プロティンキナ-ゼA; リン酸化; セリン残基

βアドレナリン受容体がシグナル伝達する分子機構を解明した。βアドレナリン受容体はG蛋白、中でもG_sを活性化することがそのシグナル伝達機構の中心にあることが既に判明している。私は、以前の研究から、G蛋白活性化に必須のアミノ酸1次構造を発見していた。これをβアドレナリン受容体に適応したところ、第3細胞内ル-プに2ケ所候補領域を見い出した。このうち、第259残基から第273残基の15残基領域(βIIIー2と呼ぶ)にG_s活性化作用を見い出した。他の1ケ所、ないしコントロ-ルとして合成した第3細胞内ル-プとC端領域のペプチドにはG_s活性化作用はみられなかった。βIIIー2は、世界で初めて見い出されたナノモル濃度でG_sを活性化するペプチドである。βIIIー2の構造・機構相関の実験から、βIIIー2のG_s活性化能には、N端のRRSS構造とC端のKが必要であることが明らかとなった。βIIIー2は、ナノモル濃度で、S49リンパ腫細胞膜のアデニ-ル酸シクラ-ゼ活性を保進した。S49細胞には、G_sの突然変異により、βアドレナリン受容体刺激からG_sが脱共役した変化株uncが存在する。βIIIー2はunCの細胞膜では、アデニ-ル酸シクラ-ゼを活性化しなかった。βIIIー2のN端4残基目のセリン残基はプロティンキナ-ゼA(PKA)によりリン酸化され受容体全体のG_sから脱共役を共起するアミノ酸残基であることが知られていた。そこで私は、βIIIー2ペプチドをPKAにてリン酸化し、これを精製し、G_sへの活性を調査した。その結果、リン酸化βIIIー2のG_s活性化作用は著減し、代ってGi活性化作用が増強した。このようなリン酸化による配列のG蛋白特異性のスウィッチは、従来のデ-タの大部分を説明すると共に、全く新しい知見を受容体シグナル伝達の分野に与えるものである。

βアドレナリ 伝 acceptor がシグナ がシグナ 伝 する molecular structure を explanation た た. Beta ア ド レ ナ リ ン は G protein, let body in で も G_s を activeness す る こ と が そ の シ グ ナ ル 伝 of organization の center に あ る こ と が both に.at し て い る. In the past, <s:1> research on ら and G protein activation に required <s:1> ア ノ ノ acid primary construction を, which led to the appearance of て て た た た た. こ れ を beta ア ド レ ナ リ ン by let body に optimum 応 し た と こ ろ, intracellular ル - 3 プ に 2 ケ を alternate field see い out し た. こ の う ち, 259th residue か ら 273th residue の 15 residue field (beta 2 と III ー shout ぶ) に G_s activation function を see い out し た. He の 1 ケ, な い し コ ン ト ロ - ル と し て synthetic し た ル - 3 cell プ と the c-terminal domain の ペ プ チ ド に は G_s activation function は み ら れ な か っ た. βIII <s:1> 2, the world で initial めて is found to be めて with されたナノモ するペプチドである concentration でG_sを activation するペプチドである. Beta 2 の structure, organization phase III ー masato の be 験 か ら, beta 2 の III ー G_s activeness to に は, n-terminal の RRSS tectonic と C end の K が necessary で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. Beta 2 は ー III, ナ ノ モ ル concentration で, S49 リ ン パ swollen membranes の ア デ ニ - ル acid シ ク ラ - ゼ active を insurance into し た. S49 cells に は, G_s の suddenly - different に よ り, beta ア ド レ ナ リ ン under let body か ら G_s が し off a total service た - chemical plant unc が exist す る. The βIII <s:1> 2 <s:1> unC <s:1> cell membrane is で and アデニ- <s:1> acid シ ラ-ゼを activated by な な な った った. Beta III ー の N terminal 2 and 4 residue mesh の セ リ ン residues は プ ロ テ ィ ン キ ナ - ゼ A (PKA) に よ り リ ン acidification さ れ by let body all の G_s か ら "を altogether up off す る ア ミ ノ acid residues で あ る こ と が know ら れ て い た. Youdaoplaceholder0 を で private を, βIII <s:1> 2ペプチドをPKAにてリ <s:1> acidification <e:1>, <s:1> れを refining <e:1>, G_sへ <s:1> activity を investigation た た. The そ <s:1> results showed that the リ <s:1> acidification of βIII <s:1> 2 <s:1> G_s activation was significantly reduced by リ, while the ってGi activation was が enhanced by た た. こ の よ う な リ ン acidification に よ る match column の G protein specificity の ス ウ ィ ッ チ は, 従 の デ - タ の most を illustrate す る と に, whole new し く い saw the を know let body シ グ ナ ル 伝 da の eset に with え る も の で あ る.

项目成果

Etsuro Ogata: "Calcium as an intracellular signal for cell proliferation response" Contribution to Nephrology. 91. 2-6 (1991)

Etsuro Ogata：“钙作为细胞增殖反应的细胞内信号”对肾脏病学的贡献。

Takashi Okamoto: "Analysis of StimulationーG proteim Sulunit Coupling using active IGFーII receptor peptide" Proc Natl.Acad.Sci.U.S.A.88. 8020-8023 (1991)

Takashi Okamoto：“使用活性 IGF-II 受体肽分析刺激-G 蛋白 Sulunit 偶联”Proc Natl.Acad.Sci.U.S.A.88 (1991)。

Ikuo Nishimoto: "Modern Concepts of Insulinーlike Growth Factors" Elsevier,New York, 517-528 (1991)

Ikuo Nishimoto：“胰岛素样生长因子的现代概念”Elsevier，纽约，517-528（1991）

Takashi Okamoto: "Identification of a GS activation region of the β2ーadrenagic receptor that is antoregulated oia protein pimose Aーdependent phoephorylation." Cell. 67. 723-730 (1991)

Takashi Okamoto：“β2-肾上腺素受体的 GS 激活区域的鉴定，该区域是调节 oia 蛋白 pimose A 依赖性磷酸化的区域。” 67. 723-730 (1991)

Ikuo Nishimoto: "Regulation of Cl^‐ Channels by multifunctional CaM Kinase" Neuron. 6. 547-555 (1991)

Ikuo Nishimoto：“多功能 CaM 激酶对 Cl^‐ 通道的调节”神经元。6. 547-555 (1991)