カプサイシン受容体の脳における発現と機能の検討と新たな類似蛋白質の探索

检查大脑中辣椒素受体的表达和功能并寻找新的相似蛋白质

• 批准号: 14017043
• 负责人: 富永 真琴
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017043/
• 关键词: 痛み受容体; カプサイシン受容体; 温度受容; イオンチャネル

カプサイシン受容体VR1(TRPV1)は6回膜貫通型のイオンチャネルで、生体で痛みを惹起する複数の刺激、カプサイシン・酸(プロトン)・熱(43度以上)によって活性化する。VR1は末梢感覚神経に強く発現するが中枢神経系にもその発現が認められる。視床下部は内部環境の物理的(温度・浸透圧)及び化学的(pH・ホルモンレベル)性質に直接反応する調節中枢と考えられていることから、末梢感覚神経で痛み刺激受容に関わる受容体が中枢神経においても重要な生理機能を担っている可能性を示唆する。そこで、これまでに全く知られていない痛み刺激受容体の脳における機能を解明するために、脳におけるVR1発現を検討し、また、VR1機能制御の分子機構を解析した。この制御機構が脳における機能解明につながるものと期待される。さらに、脳に発現する新たなVR1類似蛋白質を探索した。ラット脳において、視床下部にはVR1の発現を認めなかったが、黒質に強い発現を認め、tyrosine hydroxylaseと共発現していた。こうした発現解析からはVR1の脳における機能を解明することは難しいと考え、現在、遺伝子欠損マウスの行動解析を精力的に進めている。次に、細胞外ATPが代謝型P2Y1受容体を介してPKC依存的にVR1機能を制御することを明らかにしてきたが、代謝型受容体とカプサイシン受容体VR1の機能連関をさらに追求して、発痛物質として知られるブラジキニンもB2受容体を介してPKC依存的にVR1の活性化温度閾値を42度から32度まで低下させることを明らかにした。そして、VR1のPKCによるin vivOのリン酸化を生化学的に証明し、リン酸化候補アミノ酸の点変異体の電気生理学的な解析から、リン酸化に関与する細胞内ドメインの2つのセリン残基を同定した。このリン酸化は炎症性疼痛発生の分子メカニズムの1つであり、2つのセリン残基は鎮痛薬開発の新たなターゲットになることが期待される。VR1はTRPイオンチャネルファミリーに属するが、低浸透圧によって活性化されることが知られていたTRPV4(VROAC)が35度の活性化温度閾値を有する新たな温度受容体であることを明らかにした。興味深いことに、このTRPV4は感覚神経には発現しておらず、体温調節中枢としての機能を有する視床下部視索前野に発現していることが明らかとなった。TRPチャネルの感覚受容に関する脳機能研究の出発点になるものと期待される。

The receptor VR1 (TRPV1) is activated by multiple stimuli, such as heat, acid, and heat (above 43 ° C). VR1 is the central nervous system's response to peripheral nervous system events. The lower part of the optic bed directly reacts to the physical (temperature, osmotic pressure) and chemical (pH, humidity) properties of the internal environment, indicating the possibility that the regulatory center, the peripheral sensory system, the pain and stimulation receptor, and the receptor may play an important role in the central nervous system. The molecular mechanism of VR1 function control is analyzed. This control mechanism is not only functional, but also expected. The discovery of a new VR1-like protein VR1 is found in the lower part of the optic bed, and tyrosine hydroxylase is found in the lower part of the optic bed. The function of VR1 is explained in detail. The function of VR 1 is explained in detail. In addition, extracellular ATP and metabolic P2Y1 receptor mediated PKC dependent VR1 function control, and metabolic receptor and PKC dependent VR1 function control related to the pursuit of pain substances and PKC dependent VR1 activation temperature threshold from 42 degrees to 32 degrees. The PKC activity of VR1 in vivO was demonstrated by biochemical analysis, and the amino acid residues of VR1 in vivo were identified by electrophysiological analysis. The first and second residues of the molecular matrix of inflammatory pain development are expected to be developed. TRP1 is a new temperature receptor with an activation temperature threshold of 35 degrees for TRPV4 (VROAC). TRPV4 is a sensitive nerve system that functions as a thermoregulatory center and is located in the lower visual field of the optic bed. The research on the development of TRP function is expected.

项目成果

Sugiua T, Tominaga M, Katsuya H, Mizumura K: "Bradykinin lowered the threshold temperature for heat activation of vanilloid receptor 1"J Neurophysiol.. 22. 544-548 (2002)

Sugiua T、Tominaga M、Katsuya H、Mizumura K：“缓激肽降低了香草素受体 1 热激活的阈值温度”J Neurophysiol.. 22. 544-548 (2002)

Yamanaka A, Tsujino N, Funahashi H, Honda K, Guan J-L, Wang Q-P, Tominaga M, Goto K, Shioda S, Sakurai T: "Orexion Activate Histaminergic neurons via the Orexion 2 Receptor"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 290. 1237-1245 (2002)

Yamanaka A、Tsujino N、Funahashi H、Honda K、Guan J-L、Wang Q-P、Tominaga M、Goto K、Shioda S、Sakurai T：“Orexion 通过 Orexion 2 受体激活组胺能神经元”Biochem。

Numazaki M, Tominaga T, Toyooka H, Tominaga M: "Direct phosphorylation of capsaicin receptor VR1 by PKCε and identification of two target serine residues"J. Biol. Chem.. 277. 13375-13378 (2002)

Numazaki M、Tominaga T、Toyooka H、​​Tominaga M：“PKCε 直接磷酸化辣椒素受体 VR1 并鉴定两个目标丝氨酸残基”J. Biol. 277. 13375-13378 (2002)

Amaya F, Oh-hashi K, Naruse Y, Iijima N, Ueda M, Shimosato G, Tominaga M, Tanaka Y, Tanaka M.: "Local inflammation increases vanilloid receptor 1 expression within distinct subgroups of DRG neurons"Brain Res.. 963. 190-196 (2003)

Amaya F、Oh-hashi K、Naruse Y、Iijima N、Ueda M、Shimosato G、Tominaga M、Tanaka Y、Tanaka M.：“局部炎症会增加 DRG 神经元不同亚群内的香草酸受体 1 表达”Brain Res.. 963

Guler A, Lee H, Iida T, Shimizu I, Tominaga M, Caterina M: "Heat-evoked activation of the ion channel, TRPV4"J. Neurosci.. 22. 6408-6414 (2002)

Guler A、Lee H、Iida T、Shimizu I、Tominaga M、Caterina M：“离子通道 TRPV4 的热诱发激活”J。