血管作働性物質によるマキシK_<Ca>チャネル修飾機構の分子機序と生理的意義

• Project/Area Number: 11694319
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 応用薬理学・医療系薬学
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 田中 芳夫 東邦大学, 薬学部, 講師 (60188349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 重信 弘毅 東邦大学, 薬学部, 教授 (50012654)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 1999: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
• Keywords: マキシK_<Ca>チャネル / トロンボキサンA_2 / プロスタサイクリン / ブタ冠動脈 / モルモット大動脈 / cAMP / G-蛋白

Research Abstract

(1)本研究の最終目的である「生理活性物質によるマキシK_<Ca>チャネルの制御機構の分子機序の解明」を達成するための足がかりを固める目的で、動脈の収縮/弛緩を惹起するアラキドン酸代謝物であるトロンボキサンA_2/プロスタサイクリンによるマキシK_<Ca>チャネルの制御機構を検討した。
(2)ブタ冠動脈から単離した平滑筋細胞を利用したパッチクランプ実験(inside-out記録)により、トロンボキサンA_2の安定誘導体であるU46619がマキシK_<Ca>チャネル活性を有意に抑制することを見出した。
(3)U46619によるマキシK_<Ca>チャネルの抑制は、ホスホリパーゼCの活性化を介さず、G-蛋白依存性の機構が関与する可能性が示された。
(4)U46619はクローン化マキシK_<Ca>チャネル(α)に対しても抑制を示したことから、チャネル活性を直接抑制する可能性も示唆された。
(5)プロスタサイクリン安定誘導体であるベラプロストナトリウムによるモルモット大動脈標本の弛緩作用がイベリオトキシンにより強力に抑制されたことから、主としてマキシK^+チャネル活性化を介することが示された。
(6)ベラプロストナトリウムによるモルモット大動脈標本の弛緩はアデニル酸シクラーゼ阻害薬により抑制されず、cAMP非依存性の機構を介する可能性が示唆された。
(7)モルモット大動脈標本の単離平滑筋細胞を用いてマキシK^+チャネル活性を測定したところ、ベラプロストナトリウムがG-蛋白依存性にチャネル活性化を促進する可能性が示された。
(8)以上の結果から、トロンボキサンA_2/プロスタサイクリンによる血管の収縮/弛緩にマキシK^+チャネルが重要な役割を果たしていることが示唆された。既に、cAMPの定量実験に着手しており、生化学的見地からのアプローチも試みている段階である。

Research Products

• [Publications] Tanaka,Y.,Kaneko,H.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Pharmacological characteristics of non-prostanoid,non-nitric oxide mediated and endothelium-dependent relaxation of guinea-pig aorta in response to substance P."Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.. 103. 65-81 (1999)
• [Publications] Tanaka,Y.,Otsuka,A.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Glycyrrhetinic acid-sensitive mechanism does not make a major contribution to non-prostanoid,non-nitric oxide mediated endothelium-dependent relaxation of rat mesenteric artery in response to acetylcholine."Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.. 103. 227-239 (1999)
• [Publications] Tanaka,Y.,Yamaki,F.,Hirano,H.,Otsuka,A.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Endothelium is involved in the vasorelaxation by an ATP-sensitive K+channel opener,NTP-121."Eur.J.Pharmacol.. 366. R9-R10 (1999)
• [Publications] Tanaka,Y.,Mochizuki,Y.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Significant role of neuronal non-N-type calcium channels in the sympathetic neurogenic contraction of rat mesenteric artery."Br.J.Pharmacol.. 128. 1602-1608 (1999)
• [Publications] Taniguchi,H.,Hirano,H.,Tanaka,Y.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Possible involvement of Ca2+entry and its pharmacological characteristics responsible for endothelium-dependent,NO-mediated relaxation induced by thapsigargin in guinea-pig aorta."J.Pharm.Pharmacol.. 51. 831-840 (1999)
• [Publications] Taniguchi,H.,Tanaka.Y.,Hirano,H.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Evidence for a contribution of store-operated Ca2+channels to NO-mediated endothelium-dependent relaxation of guinea-pig aorta in response to a Ca2+ionophore,A23187."Naunyn-Schmiedeberg's Arch.Pharmacol.. 360. 69-79 (1999)
• [Publications] Tanaka,Y.,Mochizuki,Y.,Hirano,H.,Aida,M.,Tanaka,H.,Toro,L.& Shigenobu,K.: "Role of MaxiK channels in vasoactive intestinal peptide-induced relaxation of rat mesenteric artery."Eur.J.Pharmacol.. 383. 291-296 (1999)
• [Publications] Uchida,H.,Tanaka,Y.,Ishii,K.& Nakayama,K.: "L-type Ca2+chennels are not involved in coronary endothelial Ca2+influx mechanism responsible for endothelium-dependent relaxation."Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.. 104. 127-144 (1999)
• [Publications] Masumiya,H.,Saitoh,T.,Tanaka,Y.,Horie,S.,Aimi,N.,Takayama,H.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Effects of hirsutine and dihydrocorynantheine on the action potentials of sino-atrial node,atrium and ventricle."Life Sci.. 65. 2333-2341 (1999)
• [Publications] Nishimaru,K,Sekine,T.,Tanaka,Y.,Tanaka,H.& Shigenobu,K.: "Temperature sensitive effects of alpha-adrenergic stimulation in mouse ventricular myocardia."Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.. 104. 173-180 (1999)
• [Publications] Sekine,T.,Kusano,H.,Nishimaru,K.,Tanaka,Y.,Tanaka,H.&Shigenobu,K.: "Developmental conversion of inotropism by endothelin I and angiotensin II from positive to negative in mice."Eur.J.Pharmacol.. 374. 411-415 (1999)