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メタボトロピックグルタミン酸受容体のリン酸化により,カルシウム振動の制御

S Kawabata¹, R Tsutsumi, A Kohara

¹Neuroscience & Gastrointestinal Research Laboratory, Institute for Drug Discovery Research, Yamanouchi Pharmaceutical Co. Ltd, Ibaraki, Japan.

|September 5, 1996

まとめ

グルタミン酸受容体サブタイプmGluR1とmGluR5は,カルシウム (Ca2+) の放出を制御する. 単一のアミノ酸の差異によって,Ca2+の放出が単一のピークか振動性であるか,mGluR5のPKCリン酸化が振動を生成するかを決定する.

科学分野:

神経科学は神経科学である.
セルラー・シグナリング
分子生物学は分子生物学である.

背景:

メタボトロピクグルタミン酸受容体 (mGluRs) は,神経信号伝達に関与するGタンパク質結合受容体である.
mGluR1とmGluR5を刺激すると,イノシトール三酸塩 (InsP3) 経路経由で細胞内カルシウム (Ca2+) が放出されます.
異なるCa2+シグナル伝達パターン (例えば振動) を支配する正確なメカニズムは,まだ完全に理解されていません.

研究の目的:

mGluR1およびmGluR5.5によって誘発される異なる細胞内Ca2+動員パターンの分子基礎を調査する.
Ca2+の振動に起因する特定のアミノ酸残留と翻訳後の修正を特定する.
mGluR5.5を通じてCa2+シグナル伝達を調節するタンパク質キナーゼC (PKC) の役割を明らかにすること.

主な方法:

細胞をmGluR1alphaおよびmGluR5a構造体で感染させる.
グルタミン酸刺激後の細胞内Ca2+濃度の測定.
タンパク質キナーゼC (PKC) の活性とリン酸化部位を評価するための薬理学的抑制とペプチドマッピング.

主要な成果:

グルタミン酸は,mGluR1alphaトランスフェクト細胞における単一ピークのCa2+動員を誘導した.
グルタミン酸は,mGluR5aが移植された細胞でCa2+の振動を誘発した.
Gタンパク質と相互作用するドメイン内の単一のアミノ酸の違い (mGluR1alphaにおけるアスパル酸とmGluR5aにおけるスレオニン) が反応パターンを決定した.
mGluR5aの位置840におけるスレオニンのPKCリン酸化は,Ca2+振動を生成するために不可欠でした.

結論:

Gタンパク質相互作用領域内の単一のアミノ酸残基のアイデンティティは,mGluR1とmGluR5.5におけるCa2+シグナルダイナミクスを決定する.
PKC媒介によるmGluR5のリン酸化は,振動性細胞内Ca2+信号を生成する重要なメカニズムである.
この研究は,Gタンパク質結合受容体のPKCリン酸化とCa2+振動の生成を結びつける最初の証拠を提供します.

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