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オリゴマー形成によるGタンパク質共役受容体の機能調節機構

通过寡聚体形成调节G蛋白偶联受体功能的机制

基本信息

批准号：
17048035
负责人：
中田裕康
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

プリン受容体はP2受容体とアデノシン受容体に大別されるが、P2受容体の中でGPCR型P2Y受容体のサブタイプP2Y_2受容体は細胞増殖や創傷治癒の促進など血管機能などをはじめ様々な組織や細胞における重要な生理的作用が注目されている。この受容体の活性調節機構を探る目的で、他のGPCRとの相互作用による機構、とりわけ同じプリン受容体に属するA_1アデノシン受容体とのダイマー形成に着目した。P2Y_2受容体とA_1アデノシン受容体を培養細胞にて共発現させて分析したところ、両受容体がヘテロダイマーを形成することを免疫共沈降法により明らかにした。また、各受容体に対してそれぞれ大きさの異なる金粒子をラベルした抗体を用いた免疫電子顕微鏡観察により、細胞膜上にてホモダイマー、ヘテロダイマー、さらにそれ以上のオリゴマーなど色々な組み合わせのオリゴマーとして存在していることを直接観察した。この免疫電子顕微鏡観察は受容体オリゴマーを定量できる観察手段として一般的に有効であると思われる。さらに受容体活性の変化を検討したところ、このA_1/P2Y_2受容体共発現細胞ではA_1アデノシン受容体のリガンド特異性が変化すること、また、A_1受容体のG_<i/o>を経由したアデニル酸シクラーゼ制御活性は、P2Y_2受容体の活性化により抑制されることがわかった。G_qを介するP2Y_2受容体の細胞内Ca^<2+>増加作用は、A_1受容体アゴニストの存在する条件では逆に相乗的に促進され、その反応はA_1受容体アンタゴニストでは阻害されなかった。したがって、これらの受容体ヘテロ多量体では、両受容体を同時に刺激することで構造変化がもたらされ、G_<i/o>経由のシグナル伝達は阻害され、G_<q/11>経由のシグナル伝達は促進されるようになっていることが推測される。これらの結果は、プリン受容体間のオリゴマー形成状態において、受容体の活性化による構造変化が他方の受容体リガンド結合サイトに影響を及ぼすとともに、Gタンパク質共役機能も変化する可能性を示している。

P2Y_2 receptor plays an important physiological role in cell proliferation, wound healing, vascular function promotion, tissue and cell development. The activity regulation mechanism of the receptor is explored, and the interaction mechanism of other GPCRs is explored. P2Y2 receptor and A1 receptor were co-expressed in cultured cells, and P2Y2 receptor was co-expressed in cultured cells. For each receptor, the presence of gold particles in the cell membrane is directly detected by immunoelectron microscopy. The immune microscopes detect the receptor quantitatively. The change in receptor activity was also discussed. In these A_1/P2Y_2 receptor co-developing cells, there was a change in the specificity of the A_1 receptor. In addition, the G_<i/o> inhibitory activity of the A_1 receptor was inhibited by the inhibition of the G_<i/o> inhibitory activity of the A_1 receptor and the activation of the P2Y_2 receptor was inhibited. The intracellular Ca^<2+> increase of P2Y2 receptor mediated by G_q and the presence of A1 receptor promoted the reverse and inhibited the reverse of A1 receptor. The structure of the receptor is changed, the G_(i/o) ratio is changed, the G_(q/11) ratio is changed, and the G_(q/11) ratio is changed. The results show the possibility of the structural transformation of the receptor, the formation state of the receptor, the activation of the receptor, the influence of the receptor on the interaction between the receptor and the receptor, and the transformation of the common service function of the receptor.