細胞外サイクリックADPリボースのセンサー機構

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サイクリックADPリボース(cADPR)は、CD38分子により細胞外でβ-NAD^+から作られるセカンドメッセンジャーであり、温度感受性センサーであるTRPM2チャネルを活性化することがわかってきた(Togashi, Tominagaet al. ; 2006, 2008)。今回、(1) 神経細胞において細胞外に投与したcADPRがTRPM2を活性化し細胞内Ca^<2+>濃度上昇をおこすか?(2) CD38にどのような周辺蛋白が結合し、酵素活性を調節するのか(3) 安定かつ細胞外から投与できるcADPRアナログの開発、の3点を調査した。本年度の成果として、まず上記(1) に関して、視床下部の一次培養神経・NG108-15培養神経細胞共に、温度を37Cに上昇させると、細胞外cADPR存在下で顕著な細胞内Ca^<2+>濃度上昇が起こることを見出した。この現象は細胞外β-NAD^+もしくはADPR投与でも出現し、さらに視床下部・NG108-15細胞共にTRPM2のmRNAが発現していることがわかり、神経細胞においてもcADPRがTRPM2チャネルを活性化しCa^<2+>流入を起こすことが予想された。次に上記(2) については、HEK293T細胞にhCD38-HA融合蛋白を発現させ、HA抗体ビーズで免疫沈降、結合蛋白を回収し、2次元電気泳動で分離した。hCD38発現細胞にのみにみられるスポットを切り出し、MALDI-TOF/MS質量分析を行った結果、ATP synthaseなどの3種の酵素が得られた。次に上記(3) に関しては、カーボ型の合成cADPRアナログ(cADPcR : cyclic ADP-carbocyclic ribose)を用いてNG108-15細胞への細胞外投与の効果を調べ、暖温下でやはり細胞内Ca^<2+>濃度上昇を引き起こすことを見出した。