平滑筋収縮におけるプロティンホスファターゼ2Aの生理的意義

• Project/Area Number: 10770019
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 渡辺 賢 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60191798)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 1999: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 1998: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 平滑筋 / プロテインホスファターゼ2A / 収縮 / 細胞内微細構造 / ネレルギー変換機構 / NMR / オカダ酸

Research Abstract

脊椎動物平滑筋収縮蛋白系の機能及び構造に対するホスファターゼ2Aの生理的作用を明かにし、ホスファターゼ2Aの細胞内存在部位同定することを目的として、スキンド平滑筋標本を用いて機能的・形態学的検討を行った。
(1)収縮実験:細胞内Ca2+濃度調節系を破壊したモルモット結腸紐、門脈スキンド標本のミオシン燐酸化依存性収縮はホスファターゼ2A阻害によって抑制され、ホスファターゼ2A賦活薬は逆に収縮増強に働いた。細胞骨格系が十分に保存されていない標本では、このホスファターゼ2A阻害による収縮抑制が観察されなかった。この結果から、ホスファターゼ2Aを介する細胞内情報伝達系は、細胞内骨格系と関係が有ることが示唆された。
一方、ミオシン軽鎖燐酸化非依存性の高Mgによる収縮張力発生はホスファターゼ2A阻害によって抑制されていないことが明らかになった。すなわち、ホスファターゼ2Aはミオシン燐酸化過程の活性化維持に働いている可能性が示された。
(2)微細形態実験:ホスファターゼ2Aの細胞内存在部位を同定するため、ホスファターゼ2Aの特異的な阻害剤であるオカダ酸のスキンド標本結合部位を免疫組織化学的手法を用いて検討した。透過型電子顕微鏡像から、ホスファターゼ2Aは収縮蛋白系付近ではなく細胞膜近辺に局在する可能性が高いことが明らかになった。
(3)^<31>p NMR実験:平滑筋エネルギー変換機構におけるホスファターゼ2Aの寄与を検討するためにスキンド標本のNMR実験を行った。現在、ホスファターゼ2A活性変調がミオシン軽鎖燐酸化依存性収縮・ATP消費関係に与える影響について解析を行っている。
以上の成果を公表すべく、現在学会誌に投稿準備中である。