グレリン-o-アシルトランスフェラーゼ（ヤギ）アシル酸海馬のグレリン

グレリンは食欲刺激ペプチドホルモンであり、胃で生成されます。グレリンのセリン3は、ペプチドが生理学的に活性化するように、グレリン-O-アシルトランスフェラーゼ（GoAT）として知られる脂質トランスフェラーゼによってアシル化され、同意性受容体、成長ホルモンセクレクター受容体1A（GHSR1A）に結合する必要があります。GHSR1Aは、視床下部の栄養センターで発現することが知られています。しかし、GHSR1Aへの関心は、GHSR1A mRNAが海馬を含む脳で広く普及していることが判明したときに、さまざまな生物医学分野の研究者の間で劇的に増加しました。現在の理解では、GHSR1Aには代謝の調節を超えた多面的な機能があります。血液では、グレリンの非アシル化された型（デスアシルグレリン）がはるかに多く存在します。デスアシルグレリンは血液脳関門（BBB）を通過できますが、脳のGHSR1Aに結合することはできません。したがって、脳におけるアシルグレリンの源の識別は、批判的で緊急の探求になりました。ここでは、海馬におけるヤギの存在と、海馬内でグレリンを局所的にアシル化する能力について説明します。ヤギは、ラットおよび野生型マウスの歯状顆粒細胞層の基部に特に局在しているが、GHSR1Aノックアウトマウスでは局所的であることを示します。この証拠は、GHSR1Aの発現が海馬におけるヤギの合成の前提条件である可能性を示しています。また、次のことも示します。（1）アシルグレリンによるGHSR1Aの活性化は、cAMPとCREBのリン酸化を上方制御することを示します。Tyr1336でGlun2bリン酸化を誘導します。要約すると、ヤギは、グレリン誘発性海馬シナプスとニューロン可塑性の開始においてマスタースイッチとして作用する重要な分子です。

Ghrelin is an appetite-stimulating peptide hormone and produced in the stomach. Serine 3 on ghrelin must be acylated by the lipid transferase known as Ghrelin-O-acyltransferase (GOAT) in order for the peptide to become physiologically-active and bind to the cognate receptor, growth hormone secretagogue receptor type 1a (GHSR1a). GHSR1a has been known to be expressed in the feeding center of the hypothalamus. However, the interest in GHSR1a increased dramatically among researchers in various biomedical fields when GHSR1a mRNA was found wide-spread in the brain including the hippocampus. Current understanding is that GHSR1a has multifaceted functions beyond the regulation of metabolism. In the blood, a nonacylated form of ghrelin (des-acyl ghrelin) exists in far greater amounts. Des-acyl ghrelin can cross the blood-brain barrier (BBB), but it cannot bind to GHSR1a in the brain. Thus, the identification of the source for acyl ghrelin in the brain became the critical and urgent quest. Here, we discuss the presence of GOAT in the hippocampus and its ability to acylate ghrelin locally within the hippocampus. We will show that GOAT is localized specifically at the base of the dentate granule cell layer in the rat and wild-type mouse, but not in the GHSR1a knockout mouse. This evidence points the possibility that the expression of GHSR1a may be a prerequisite for the synthesis of GOAT in the hippocampus. We will also show that: (1) the activation of GHSR1a by acyl ghrelin upregulates the cAMP and CREB phosphorylation, (2) amplifies the NMDA receptor-mediated synaptic transmission by phosphorylating GluN1 subunit at Ser896/897, and (3) activates Fyn kinase and induces GluN2B phosphorylation at Tyr1336. In summary, GOAT is a critical molecule that acts as the master switch in the initiation of ghrelin-induced hippocampal synapse and neuron plasticity.