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D1ドーパミン受容体活性化後のhnRNP HのC末端ドメインとN末端ドメインにおける神経細胞免疫蛍光の変化
Changes in neuronal immunofluorescence in the C- versus N-terminal domains of hnRNP H following D1 dopamine receptor activation.
PMID: 30003938 PMCID: PMC6330092. DOI: 10.1016/j.neulet.2018.07.015.
抄録
RNA結合タンパク質は、RNA代謝のあらゆる側面を制御するタンパク質の多様なクラスである。蓄積された研究から、異種核リボ核タンパク質が乱用薬物に対する細胞の適応と関連していることが示唆されている。我々は最近、異種核リボ核タンパク質H1（Hnrnph1）を、覚醒剤に対する行動の感受性の違いの根底にある定量的形質遺伝子としてマッピングし、その妥当性を検証した。hnRNP H1が覚醒剤の行動を変化させる分子機構は不明であるが、タンパク質の局在と機能のシナプス前および/またはシナプス後の変化が関与している可能性がある。メタアンフェタミンは、シナプス後のD1ドーパミン受容体シグナル伝達を間接的に開始し、シナプス前のドーパミントランスポーターや中脳ドーパミンニューロンの小胞性モノアミントランスポーターに結合して、シナプスでのドーパミンの逆輸送と蓄積を誘発すると考えられている。ここでは、D1またはD2ドパミン受容体アゴニストであるSKF38393および(-)-クインピロール塩酸によって調節可能なドパミン受容体を発現するラット初代皮質ニューロンにおけるhnRNP Hのニューロン局在の変化を調べた。hnRNP Hの基底免疫染色は、主に核に局在していた。D1ドーパミン受容体の活性化はhnRNP Hの核免疫染色の増加を誘導したが、グリシンリッチドメイン近傍のエピトープを含むCドメイン指向抗体を用いた免疫細胞化学では、Nドメイン特異的抗体では検出されなかった。核内および細胞質内のhnRNP Hタンパク質に変化は見られなかったが、D1受容体刺激後にはHnrnph1転写物の減少が見られた。これらの結果をまとめると、D1受容体の活性化はhnRNP HのC末端エピトープの利用可能性を増加させ、これは潜在的にタンパク質-タンパク質相互作用の変化を反映している可能性があることを示唆している。したがって、D1受容体のシグナル伝達は、Hnrnph1多型を薬物誘発行動に結びつける重要な分子ポストシナプスイベントである可能性がある。
RNA binding proteins are a diverse class of proteins that regulate all aspects of RNA metabolism. Accumulating studies indicate that heterogeneous nuclear ribonucleoproteins are associated with cellular adaptations in response to drugs of abuse. We recently mapped and validated heterogeneous nuclear ribonucleoprotein H1 (Hnrnph1) as a quantitative trait gene underlying differential behavioral sensitivity to methamphetamine. The molecular mechanisms by which hnRNP H1 alters methamphetamine behaviors are unknown but could involve pre- and/or post-synaptic changes in protein localization and function. Methamphetamine initiates post-synaptic D1 dopamine receptor signaling indirectly by binding to pre-synaptic dopamine transporters and vesicular monoamine transporters of midbrain dopaminergic neurons which triggers reverse transport and accumulation of dopamine at the synapse. Here, we examined changes in neuronal localization of hnRNP H in primary rat cortical neurons that express dopamine receptors that can be modulated by the D1 or D2 dopamine receptor agonists SKF38393 and (-)-Quinpirole HCl, respectively. Basal immunostaining of hnRNP H was localized primarily to the nucleus. D1 dopamine receptor activation induced an increase in hnRNP H nuclear immunostaining as detected by immunocytochemistry with a C-domain directed antibody containing epitope near the glycine-rich domain but not with an N-domain specific antibody. Although there was no change in hnRNP H protein in the nucleus or cytoplasm, there was a decrease in Hnrnph1 transcript following D1 receptor stimulation. Taken together, these results suggest that D1 receptor activation increases availability of the hnRNP H C-terminal epitope, which could potentially reflect changes in protein-protein interactions. Thus, D1 receptor signaling could represent a key molecular post-synaptic event linking Hnrnph1 polymorphisms to drug-induced behavior.
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