平滑筋細胞におけるCa^<2+>による電位依存性カルシウムチャネルの不活性化機構

(1)

Title

平滑筋細胞におけるCa^<2+>による電位依存性カルシウム

_{チャネルの不活性化機構( はしがき )}

Author(s)

大橋, 秀法

Report No.

平成10年度-平成11年度年度科学研究費補助金 (基盤研究

_{(C)(2) 課題番号10660283) 研究成果報告書}

Issue Date

1999

Type

研究報告書

Version

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/424

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(2)

平成10年度∼平成11年度文部省科学研究費補助金(基盤研究

C-2)

研究成果報告書

平滑筋細胞におけるCa2+による電位依存性カルシウム

チャネルの不活性化機構

はじめに電位依存性Caチャネルは､平滑筋細胞の膜興奮性を担う重要な役割を演じている｡加えて､細胞内へのCa2+流入経路としての役割も果たしており､収縮をはじめとした多くの細胞内Ca依存性機構の維持調節に関わっている｡Caチャネルの活性は､様々な受容体刺激により抑制(不活性化)されることが知られている｡この不活性化機構は細胞内への Ca2十流入を制限する負のフィードバック機構として重要であると考えられているが､その発現機序についてはまだ明らかにされていない｡本研究では､平滑筋細胞におけるCaチャネル不活性化の発現機構を明らかにすることを目的とした｡ここに研究成果をまとめ､報告書を作成するにあたり､その内容を簡単に紹介しておく｡実験には､モルモット回腸の縦走筋から酵素処理により単離した単一平滑筋細胞を用いた｡Caチャネルの活性は､/iッチクランプ法によりCa電流反応として記録した｡得られた成果の概要は次の通りである｡(1)ムスカリン受容体或いはヒスタミン受容体を刺激すると､脱分極パルスで誘発したCaチャネル電流は､最初の一過性とその後の持続性成分からなる二相性に抑制される｡この抑制効果の発現にリン脂質代謝が関与している可能性について､リン脂質代謝関連酵素を阻害することが知られているワルトマンニンやD609などの薬物を用いて検討した｡その結果､一過性の抑制効果にはホスホリパーゼCが関与し､持続性の抑制効果にはホスホリパーゼC系或いはホスホリパーゼD系に属する酵素が関与していることが明らかとなった｡(2)一過性及び持続性の抑制効果発現に細胞骨格が関与している可能性について､アクチン及び微小管細胞骨格の重合剤と脱重合剤を用いて検討した｡その結果､Caチャネルの活性は微小管の脱重合により促進性の､重合により抑制性の調節を受けること､一過性及び持続性の抑制効果発現には微小管の重合過程が関与することが示唆された｡(3)一過性及び持続性の抑制効果発現に Caチャネルのリン酸化が関与する可能性について､プロテインキナーゼA､プロテインキ

(3)

-1-ナーゼG､プロテインキナーゼC及びカルモジュリン依存性ミオシン軽鎖キナーゼの阻害剤及び活性化剤を用いて検討した｡その結果､どちらの抑制効果発現にもチャネルのリン酸化過程は関与していないことが示唆された｡以上が研究成果の概要であるが､ムスカリン受容体刺激によりホスホリパーゼが活性化された後どのような情報伝達過程を経てチューブリンの重合に至るのか､また､重合したチューブリンがどのようにしてCaチャネルを不活性化させるのかについては､今後に残された新たな研究課題である｡本研究が当初の目的を達成できたのは､平成10年度及び11年度の2年間にわたる文部省からの科学研究費補助金のおかげであり､深謝いたします｡

研究組織

研究経費

研究代表者研究分担者平成10年度平成11年度合計･大橋秀法(岐阜大学･農学部･教授) ･小森成一(岐阜大学･農学部･教授) 2､400千円 500千円 2､900千円

研究発表

1.学会誌等 (1)Unno,T.,Beech,D.J.,Komori,S.and Ohashi,H.:Inhibitors _of

spasmogen-induced Ca2+channelsuppressionin smooth muscle ce11s

fromsmallintestine.Br.J.Pharmacol.125:667-674,1998.

(2)Unno,T.,Komori,S.and Ohashi,H.:Microtubule _cytoskeleton

involvementin muscarinic suppression of voltage-gated calcium

Channelcurrentin guinea-pigilealsmooth muscle.Br.J.Pharmacol. 127:1703-1711,1999.

2.口頭発表

(1)海野年弘､小森成一､大橋秀法:ムスカリン受容体刺激による電位依存性カルシウムチャネル電流の抑制効果発現に微小管細胞骨格が関与する可能性.第1

24回日本獣医学会 1997年10月.

(2)Unno,T.,Komori,S.&OhasI厄,H.:Inhibitory effect of taxolon VOltage-gated calcium channelcurrentin guinea-pigilealsmooth

musclecells.第71回日本薬理学会年会 1998年3月.