BHK細胞へ発現させたL型Caチャネルの機能調節(2):燐酸化反応とprotein targeting

• Project/Area Number: 09257214
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 平野 裕司 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (00181181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平岡 昌和 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80014281)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1997: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: Caチャネル / BHK細胞 / single channel recording / クローン発現系

Research Abstract

1.これまで用いてきた心筋骨格筋混成のCaチャネル発現系(BHKC12)に加え、心筋由来のα1とβ2サブユニットを持つCaチャネルの新しい発現系をBHK細胞に作成した。この新しい系においてもCaチャネルの発現密度は高く、数週間の継代後も単一チャネル電流が容易に記録された。そのコンダクタンスはサブレベルの存在も含めて心室筋細胞やBHKC12のL型Caチャネルと同様であった。一方forskolinや8Br-cAMPの投与によりPKAを介したチャネル機能の調節を調べると、約60%の例でチャネル開口の増強が認められた。
2.多くの興奮性細胞でCaチャネルは脱分極に伴ってチャネル活性が増強する(prepulse facilitation)。この機序として神経細胞ではG蛋白の投与があげられ、骨格筋等では燐酸化の関与が示されているが、心筋での増強機序には不明な点が多い。我々はモルモット心室筋および上記BHK細胞に発現させた心筋型のCaチャネルを用いてプレパルスによる増強効果とチャネル燐酸化の関連を単一電流レベルで検討した。テストパルスに先行して持続時間50-400msec、+100mVへの脱分極パルスを与えると、長いチャネル開口を伴うmode2開口が誘発され、その発現頻度はプレパルスの持続とともに増大した。そこでPKA刺激によるbasalのチャネル開口確率(NPo)の変化とmode2開口への移行及び復帰のkineticsとの関係を検討した。Native及び再構成Caチャネルのいずれにおいても、8Br-cAMPやイソプロテレノールがNPoを増大してもfacilitationの状態への移行及び復帰のkineticsには変化は見られず、心筋L型Caチャネルのプレパルスによる増強効果は燐酸化反応とは独立のチャネル状態の変化が関与することが示唆された。