内皮由来過分極因子の分離・同定・機能解析

• Project/Area Number: 13024201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 三輪 聡一 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40157706)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深尾 充宏 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助手 (10250432) ; 服部 裕一 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (50156361)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2002: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2001: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 内皮由来過分極因子 / Kチャネル / ギャップジャンクション / ラット腸管膜動脈 / コネキシン / 血管内皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / 内皮由来弛緩因子 / チトクロームP450

Research Abstract

本研究の目的は、内皮由来過分極因子(EDHF)およびEDHF反応に関与する関連遺伝子群を、分子生物学的に捕らえようとするものである。我々は、EDHFを同定するために、まずクローン化したKチャネルを用いたEDHFのバイオアッセイ系の確立を試みた。ラット腸間膜動脈において各種Kチャネル阻害薬の作用を検討したところ、EDHF反応に関与するKチャネルとしては、Ca^<2+>-activated K^+ channel(KCa)が想定された。RT-PCRを施行したところ、ラット腸管膜動脈には三種類のKCaが発現していることが確認された。その中の一つであるBK channel遺伝子をHEK細胞に発現させると、脱分極ならびに細胞内カルシウムイオンの上昇に伴い活性化されるK電流が確認された。EDHFの候補として、チトクロームP450代謝産物であるepoxyeicosatrienoic acid(EET)があげられている。そこで、EETのBK channelに対する作用を検討すると、EETはBK channelの電流を増加させ、その作用機序としてはGαsの活性化を介して働くことが確認された。また、ある種の血管ではEDHF反応にギャップジャンクション(GJ)が関与することが報告され、この点について検討した。ラット腸管膜動脈において、EDHF反応はGJを阻害する薬剤でほぼ完全に抑制された。次に、GJを構成するコネキシン(CX)を腸管膜動脈で検討した結果、少なくとも4種類のCX(CX37,40,43,45)が存在することが判明した。免疫組織染色により各CXの分布を検討すると、CX40は内皮細胞に、CX43は内皮と平滑筋細胞に広く分布していた。現在この4分子をクローニングおよび細胞に発現させて、それぞれの分子のEDHF反応に対する役割について検討を重ねている。

Research Products

• [Publications] Furutani, H.: "Ca^<2+> entry channel involved in contractions of rat aorta induced by endothelin-1, noradrenaline, and vasopressin"J Cardiovasc Pharmacol. 40(2). 265-276 (2002)
• [Publications] Kawanabe, Y.: "Effects of Ca^<2+> influx through nonselective cation channel on noradrenaline-induced mitogenic responses"Eur J Pharmacol. 447(1). 31-36 (2002)
• [Publications] Kawanabe, Y.: "Molecular mechanisms for the activation of voltage-independent Ca^<2+> channels by endothelin-1 in Chinese hamster ovary cells stably expressing human endothelin_A receptors"Mol Pharmacol. 62(1). 75-80 (2002)
• [Publications] Kawanabe, Y.: "Molecular mechanism for endothelin-1-induced stress fiber formation ; Analysis of G proteins using mutants of endothelin type A receptor"Mol Pharmacol. 61(2). 277-284 (2002)
• [Publications] Kawanabe, Y.: "Ca^<2+> influx through nonselective cation channels plays an essential role in noradrenaline-induced arachidonic acid release in chinese hamster ovary cells expressing α_<1A>, α_<1B>, or α_<1D>-adrenergic receptors"J Pharmacol Exp Ther. 299(3). 901-907 (2001)
• [Publications] Yoshifumi Kawanabe: "Molecular mechanism for endothelin-1-induced stress fiber formation ; Analysis of G proteins using mutants of endothelin type A receptor"Mol Pharmacol. 61(2). 277-284 (2002)
• [Publications] Yoshifumi Kawanabe: "Identification of the Ca^<2+> channels activated by noradrenaline in Chinese hamster ovary cells expressing α_<1A>-, α_<1B>-or α_<1D>-adrenergic receptors"J Pharmacol Exp Ther. 299(3). 901-907 (2001)
• [Publications] Hidekatsu Furutani: "Comparison of Ca^<2+> entry channels involved in contractions of rat aorta induced by endothelin-1, noradrenaline and vasopressin"J Cardiovasc Pharmacol. (in press). (2001)
• [Publications] Ken Lee: "Failure of endothelin-1 to activate store-operated Ca^<2+> channels by lack of mobilization from intracellular Ca^<2+> stores in cultured bovine adrenal chromaffin cells"Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacol. 364. 42-46 (2001)