神経・内分泌系におけるD-アスパラギン酸特異的輸送体と受容体の構造と機能

神经内分泌系统中 D-天冬氨酸特异性转运蛋白和受体的结构和功能

• 批准号: 02J05851
• 负责人: 八代 聖基
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J05851/
• 关键词: 内分泌器官; 輸送体; グルタミン酸; アスパラギン酸; 松果体; ランゲルハンス氏島

D体アスパラギン酸は、神経・内分泌器官に多く含まれており、神経・内分泌機能に重要であると言われているが、その詳細は不明である。申請者は、D-アスパラギン酸が松果体におけるメラトニン合成の制御因子であることを見いだし、そのシグナリング経路を解析した。その結果、松果体細胞はD-アスパラギン酸を合成し、放出し、受容体を介してシグナルを伝達していることがわかってきた。この研究中に松果体細胞には、これまで神経ではみられなかった新しいD-アスパラギン酸受容体というべき受容体が発現していることを見いだした。この受容体はイオン型であり、D-アスパラギン酸が結合するとCa2+が細胞外より流入する。本研究の目的の一つは、この受容体のcDNAをクローン化し、その性質を解明することである。さらに、申請者の研究室ではPC12細胞においてD-アスパラギン酸が分泌顆粒に含まれており開口放出されること、そのためにD-アスパラギン酸が顆粒内に濃縮されることを見いだしている。申請者は、このプロセスが他の神経伝達物質の小胞内濃縮と同様の機構で行われておりD-アスパラギン酸に特異的な小胞型輸送系が関与していることを見いだした。本研究の二つの目的は、この輸送系のcDNAをクローン化しその性質を解明することである。そして、これらの研究を通じて、脳神経・内分泌系におけるD-アスパラギン酸の作動機構を分子レベルで解明する。以上のような目的の中で平成15年度は以下の事を明らかにした。これまでの我々の研究によって、松果体においてグルタミン酸やアスパラギン酸がメラトニン合成の抑制因子であることを見いだしそのシグナリング経路の解析を行ってきた。しかし、その解析の中で唯一、伝達物質の濃縮系が不明なまま残されていた。近年、我々の研究室を含むいくつかの研究室において無機燐酸を輸送すると考えられていたタンパク質(BNPI/DNPI)が小胞内にグルタミン酸を輸送する事を明らかにした。今年度はこれら小胞型グルタミン酸輸送体のタンパク質は神経細胞以外の松果体や精巣、膵臓ランゲルハンス氏等といった内分泌細胞においても発現しており機能しているとを見いだした。さらに、濃縮されたグルタミン酸が膵臓ラ島においてどのように機能しているのかをグルタミン酸シグナルの受け取り手として働くグルタミン酸受容体を指標に組織化学・生化学・分子生物学的な解析を行った。これによりグルタミン酸はラ氏島の主要機能である血糖調節ホルモンを複雑に制御している事を明らかにした。これらの成果はJ.Biol.Chem.(2003)やDiabetes.(2003,2004)に報告した。

D body アスパラギン acid は、神経・Endocrine organ に多く灾れており、神経・Endocrine function is important and the details are unclear. Applicant は, D-アスパラギン acid pineal gland におけるメラトニン synthesized The controlling factor is the control factor.そのRESULTS, pineal cells はD-アスパラギン acid を synthesis し, release し, the recipient is the same as the recipient.この Research on pineal gland cells には、これまで神経ではみられなかった新しいD-アスパラギン acid receptor というべきReceiver が発 appear していることを见いだした.この acceptor はイオン type であり, D-アスパラギン acid が binding するとCa2+ が extracellular より inflow する. The purpose of this study is to understand the nature of cDNA and its properties.さらに、Applicant's laboratory ではPC12 cells においてD-アスパラギンがsecretory granules まれておりOpen the opening to release the concentrated されることを见いだしている in the されること, そのためにD-アスパラギン acid が granules. The applicant's application is the same as the organization's internal concentration of the substance. The specific nacellous transport system of おりD-アスパラギン acid is related to the していることを见いだした. The purpose of this study is to clarify the nature of cDNA transport system and its properties.そして, これらの研究を通じて, 脳神経・Endocrinology Department におけるD-アスパラギンのactuating mechanism をmolecule レベルで解明する. The purpose of the above is the same as the purpose of the year 2015. The following things are clear and clear.これまでの我々の研究によって、pineal gland においてグルタミン acid やアスパラギン acid がメラであることを见いだしそのシグナリング経路のanalytic を行ってきた.しかし, そのanalytic の中で unique, 伝达物のconcentration system がUnknown なまま residual されていた. In recent years, our laboratory has been conducting research on the delivery of inorganic acid in the laboratory. Bacteria (BNPI/DNPI) are the transporters of intracellular neutrophilic acid. This year's microcellular acid transporter, the pineal gland, sperm and sperm outside of cellsランゲルハンスshi and other といったendocrine cells においても発 appear しておりfunction しているとを见いだした.さらに, concentrated されたグルタミン acid が赵臓ラshima においてどのように function しているのかをグルタミン acid シグナルのReceived けtake り手 として卍くグルタミン acid receptor を index に histochemistry, biochemistry, molecular biology な 行った. The main function of the これによりグルタミン acid はラshima is the blood sugar regulation であるホルモンを雑にcontrol 窗ている事を明らかにした. The results were reported in J.Biol.Chem.(2003) and Diabetes.(2003,2004).

项目成果

Uehara, S. et al.: "Metabotropic Glutamate Receptor Type 4 Is Involved in Auto-inhibitory Cascade for Glucagon Secretion by α Cells of Islet of Langerhans"Diabetes.. 53. 1-9 (2004)

Uehara, S. 等人：“4 型代谢型谷氨酸受体参与朗格汉斯岛 α 细胞胰高血糖素分泌的自动抑制级联”糖尿病.. 53. 1-9 (2004)

Moriyama, Y. et al.: "Vacuolar proton pumps in malaria parasite cells.."J Bioenerg Biomembr.. 35. 367-375 (2003)

Moriyama, Y. 等人：“疟疾寄生虫细胞中的液泡质子泵..”J Bioenerg Biomembr.. 35. 367-375 (2003)

Muroyama, A. et al.: "A novel variant of ionotropic glutamate receptor is involved in somatostatin secretion from δ cells of islets of Langerhans"Diabetes.. 58(印刷中). (2004)

Muroyama, A. 等人：“离子型谷氨酸受体的新型变体参与朗格汉斯胰岛 δ 细胞的生长抑素分泌”Diabetes.. 58（出版中）。

八代 聖基: "マラリア原虫の寄生維持のメカニズム:小胞輸送の関与"日本医事新報「基礎医学から」. (印刷中). (2004)

Seiki Yashiro：“疟疾寄生虫维持的机制：囊泡运输的参与”Nihon Iji Shinpo“来自基础医学”（印刷中）。

Morimoto, R. et al.: "Co-expression of vesicular glutamate transporters (VGLUT1 and VGLUT2) and their association with synaptic-like microvesicles in rat pinealocytes"J Neurochem.. 84. 382-391 (2003)

Morimoto, R. 等人：“囊泡谷氨酸转运蛋白（VGLUT1 和 VGLUT2）的共表达及其与大鼠松果体细胞中突触样微泡的关联”J Neurochem.. 84. 382-391 (2003)