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後葉ホルモン受容体V2aRの分子・機能進化の再現

再现后叶激素受体 V2aR 的分子和功能进化

基本信息

批准号：
22K06296
负责人：
山口陽子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

下垂体後葉ホルモンは、腎臓に発現する受容体V2aRを介して強力な抗利尿作用を発揮し、乾燥した陸上環境に適応する上で必要不可欠な役割を果たす。V2aRとその祖先型分子であるV2bRはシグナリング特性が異なり、前者はcAMPを、後者はCa2+を用いた情報伝達を行う。この違いは、両者が共役するGタンパク質の種類に起因する。一般的に、V2aR（cAMPタイプ）はGsと、V2bRを含むその他の後葉ホルモン受容体（Ca2+タイプ）はGqと共役するとされる。本研究は、遺伝子工学的手法を駆使してV2bRからV2aRへの進化を分子～個体レベルで再現し、V2aRの成立過程ならびにそれが後葉ホルモン系の機能進化に与えた影響を解明することを目指す。研究の第一段階は、V2aRとV2bRそれぞれのシグナリング特性を決定するアミノ酸配列モチーフを特定することである。当初の予定では、メダカV2aRとV2bRの配列を一部入れ替えたキメラ受容体を作成し、そのGタンパク質選択性について、FRET（Gs）または電気生理学をベースとした手法（Gq）で検証することとしていた。しかし研究の過程で野生型受容体の機能特性を精査する必要が生じたため（下記参照）、そちらを優先した。キメラ受容体に先んじて野生型受容体のGタンパク質選択性を検証したところ、Gsとの共役能についてはV2aRがV2bRに勝り、先行研究と一致する結果が得られた。一方で、V2bRのGq応答性は極めて低いことが示された。比較のためにネッタイツメガエルの受容体も解析に加えたが、同様の結果となった。すなわち、V2bRのCa2+シグナリングは従来考えられていたGqではなく、別のGタンパク質によって引き起こされる可能性が示唆された。なお、in vitro実験におけるGタンパク質選択性の解析は、生理学研究所の共同利用研究制度により実施した。

In the posterior pituitary gland, it was found that the recipient V2aR had a strong antidiuretic effect and that it was necessary to cut the fruit in the environment during drying. The V2aR progenitor molecule, the V2bR ancestor molecule, the characteristic marker, the former cAMP, and the latter Ca2+, have reached the target line. The cause of the disease is the same as the cause of the disease. In general, V2aR (cAMP drugs), Gs (V2bR), and other drugs are used to treat Ca2+ recipients (Ca2+ recipients) and Gq to work together. In this study, the technical methods of the V2bR system make it possible to improve the performance of the molecular system and the V2aR system after the establishment of the system. Study the first paragraph, V2aRunV2bR, please determine the properties of the first paragraph, V2aRV, V2bR, and V2aRV2bR, and determine the characteristics of the acid column. In the first place, V2aR V2bR was assigned to be used to make capacitive bodies, and FRET (Gs) was used as a candidate for elective surgery. Gq) was used in the field of computer physiology. In the process of studying the mechanical properties of wild-type recipients, it is necessary to study the mechanical properties of wild-type recipients (reference below). The wild-type recipient