脂質メディエーターは生体膜のリン脂質やコレステロールから種々の酵素によって産生され、全身で多彩な薬埋・生理的作用をひき起こす生体物質である。脂質メディエーターであるトロンボキサン(TX)やプロスタグランジン(PG)、血小板活性化因子(PAF)などは細胞膜上で特異的に結合する受容体が単離されており、細胞および分子レベルでの受容体の機能解析が進められている。

　ロイコトリエン(LT)は5-リポキシゲナーゼ(5-LO)によってアラキドン酸から生成される脂質メディエーターの総称であり、合成経路や標的組織および生理活性の違いから、LTB₄とグルタチオンの結合したペプチド性LT(LTC₄、LTD₄、LTE₄)に大別される。LTB₄は白血球に対して強力な走化因子として働くほか、脱顆粒、活性酸素の産生などを引き起こすことが明らかとなっている。また、気管支喘息や炎症性腸疾患、尋常性乾癬の羅患部位においてLTB₄産生の増大が報告されており、炎症反応の亢進に深く関っていると考えられる。LTB₄の代謝について、CYP4F2やCYP4F3等のチトクロームP₄₅₀による20-hydroxy-LTB₄、さらに20-carboxy-LTB₄への酸化(酸化)、および、LTB₄ 12水酸基脱水粗酵素による12-keto-LTB₄への酸化が報告されている。これらLTB₄の20位および12位の酸化は、LTB₄の不活性化経路であると考えられている。LTB₄受容体(BLT)は、顆粒球やマクロファージに多く発現しているGタンパク質共役型受容体であり、LTB₄の特異的結合により細胞内情報伝達が引き起こされる。ヒトBLT cDNAは1997年に当研究室で単離され、培養細胞を用いた解析が行われた。LTB₄のin vivo の作用の多くはモルモットを用いて解析されているが、これまでモルモットBLTの一次構造は明らかでなかった。

　本研究では、モルモットBLTを介したLTB₄の作用機序を明らかにする目的で、全長のタンパク質翻訳領域(ORF)を含むモルモットBLTのcDNAを単離した。さらに、LTB₄およびLTB₄代謝産物の生理活性の違いに注目し、本受容体cDNAを導入した培養細胞を用いて、リガンドによる細胞内情報伝達および走化作用について解析を行った。

　本研究にではモルモットBLT cDNAの単離および受容体の機能解析を行った。クローニングした受容体は7回膜貫通型と推定されるGタンパク質共役型受容体であり、ヒトおよびマウスBLTに対するアミノ酸同一性はそれぞれ73%および70%であった。BLTの一次構造はIL-8受容体やfMLP受容体の一次構造に最も似ているが、アミノ酸の同一性は30%ほどである。また、プロスタノイドの受容体やPAF受容体との同一性はさらに低く(<25%)、独立した受容体ファミリーを形成する可能性が考えられる。

　モルモットBLTのcDNAを導入したHEK293細胞の膜画分の場合では解離定数0.27nMの特異的結合が観察され、同様に導入したCos-7細胞の膜画分に対する実験でも同様の結果が得られた。さらに,モルモットBLT cRNAを微量注入したアフリカツメガエルの卵母細胞において、LTB₄刺激による膜電流変化が観察されたことから、今回クローニングした遺伝子がLTB₄の受容体であることが明らかとなった。興味深いことにLTB₄の代謝産物である20-hydroxy-LTB₄はLTB₄と同様の結合阻害を示し、またモルモット白血球の膜画分でも同様の結果が得られた。この結果から、LTB₄および20-hydroxy-LTB₄はモルモットBLTに対して同等の結合活性を持つことが明かとなった。また、20-hydroxy-LTB₄から20-carboxy-LTB₄へと進む酸化反応の速度がLTB₄の不活性化に重要であると推察できる。

　LTB₄および20-hydroxy-LTB₄によって引き起こされる細胞内情報伝達の差異をCHO-GPF10細胞を用いて解析した。フォルスコリンによって活性化されたアデニル酸シクラーゼ活性はLTB₄および20-hydroxy-LTB₄によって同程度に阻害された。この結果からLTB₄および20-hydroxy-LTB₄はモルモットBLTを介してG_i様のGタンパク質を同程度活性化することが明らかとなった。一方、細胞内カルシウムの濃度上昇について、20-hydroxy-LTB₄はLTB₄よりも弱い活性を示した。さらに、遊走活性についてボイデンチャンバー法によって測定した結果、20-hydroxy-LTB₄はLTB₄よりも弱い活性を示した。これまでLTB₄にょる細胞内カルシウムの濃度上昇はPTXにより部分的にしか阻害されないこと、LTB₄によりを介したホスフォリパーゼCの活性化が行なわれることが報告されている。ヒトBLTを発現させたCHO細胞のLTB₄に対する遊走活性は、PTXによってほぼ完全に阻害されることから、G_i様のGタンパク質が関与していると考えられている。LTB₄に対する、BLTを介した細胞遊走のメカニズムは依然不明である。しかし今回の研究から、G_i様のGタンパク質以外の細胞内シグナル伝達分子がBLTの作用に関与すると推察され、LTB₄および20-hydroxy-LTB₄による細胞遊走活性の差異が生じるものと考えられる。

　モルモットBLTのcDNAを単離し、培養細胞に導入して機能解析を行った。LTB₄およびその代謝産物である20-hydroxy-LTB₄は、モルモットBLTへの結合、およびモルモットBLTを介するcAMP産生阻害について同程度の活性を示した。一方、細胞内カルシウムの濃度上昇と遊走作用について、LTB₄が20-hydroxy-LTB₄よりも強い活性を示したことから、LTB₄と20-hydroxy-LTB₄は、モルモットBLTを介して異なる細胞内情報伝達を行うことが示唆された。LTB₄によって誘導される遊走作用のメカニズムを明らかにする上で、細胞内シグナル伝達分子と相互作用するBLTの部位を明らかにするとともに、それら分子の同定およびシグナル伝達の経路について解析することが今後の課題である。