オイル間隙法による細胞内潅流下での心筋ナトリウム電流の解析

Research Project

Project/Area Number	62570060
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Neurophysiology and muscle physiology
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	光家保九州大学, 医学部, 助手 (40174065)
Project Period (FY)	1987
Project Status	Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help	¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000) Fiscal Year 1987: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	単一心筋 / ナトリウムチャネル / ナトリウム不活性化 / オイル隔絶法 / ナトリウム結合部位
Research Abstract	単一心筋のオイル隔絶法の開発により, 従来の100倍の時間分解能で膜電流記録が可能となり, さらに細胞内環境を自由にコントロールできるようになった. 高い時間分解能の為, その記録にオンラインコンピュータシステムが必要となったが, 62年度科研費によりこれを購入することができた. この実験システムを用いて従来解析の著しく遅れている心筋ナトリウム電流を細胞内潅流下で解析を行なった結果, 以前の方法では得られなかった多くの知見が得られた. 現在までの実績の概要を順に述べると. (1)オイル隔絶法による膜電位固定および細胞内潅流効率の性能を測定し, 結果を雑誌に発表し, この方法の普及を図った. (2)この方法により心筋ナトリウム電流を解析し, ある膜電位領域ではナトリウム電流消失後も多くの不活性化されていないナトリウムチャネルが存在し, より強い脱分極パルスを加えるとこれらのチャネルは活性化されることを発見し英国生理学会で発表した. (3)その後, 活性化と不活性化の関連性について実験を行なって:活性化されたチャネルは活性化されないチャネルより数十倍早く不活性化されること. ナトリウムチャネルは均一な性質を持つ一つの集団ではないことなどが明らかとなり, これらの結果を雑誌に発表準備中である. (4)ナトリウムチャネルに関するイメージは研究者により著しく異なるため, 過去のこの分野の研究を整理し, 総説としてまとめて我々自身の今後の指針とした. (5)ナトリウムチャネル内にナトリウム結合部位があり, この部位に結合して初めてナトリウムがチャネルを通過できることが我々の実験から明らかとなり, 細胞内外のナトリウム濃度を変化させることにより, この部位への細胞外側および内側からのナトリウムの結合定数を求めるための実験を行なっている. (6)微小電極をオイル隔絶法に併用し時間分解能を約10倍上げ, 膜電位コントロールは完璧にすることが可能となった.