DーPheを含んだ神経作用性ペプタイドachatinーIの神経生理・薬理学的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02670049
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 竹内 宏 岐阜大学, 医学部, 教授 (10033333)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野本 享資 (財)サントリー生物有機科学研究所, 主任研究員 (60142080) ; 山本 典子 岐阜大学, 医学部, 講師 (70021409)
• Keywords: ペプタイド / Dー型アミノ酸 / 神経作用性 / 神経伝達物質 / 膜電位固定法 / 巨大神経細胞 / アフリカマイマイ / 軟体動物

Research Abstract

DーPhenylalanineを含むneuroactive tetrapeptideのアフリカマイマイからの分離はすでになされており,その1次構造(GlyーDーPheーLーAlaーLーAsp)も決定され,この物質は,achatinーIと名付けられていた.平成2年度には,先ずアフリカマイマイ神経節の中で,achatinーIに感受性を有する神経細胞のmappingが行われた.検定された23種の神経細胞のうち,10種が,3x10^<ー4>M achatinーIにより,脱分極性興奮を示した.他の13種は全く応答を示さず,抑制を示す細胞は見られなかった.従ってこの物質は,これら巨大神経細胞のかなり広範なものに対して,興奮性神経伝達物質として働いていると思われる.ついで3種のachatinーI感受性神経細胞を選び,achatinーIとその立体異性体(3x10^<ー4>M)の作用を検定した.合計8種のペプタイドのうち,achatinーIのみが著しい作用を示し,さらにGlyーDーPheーDーAlaーLーAsp([DーAla^3]ーachatinーI)が弱い作用を示した.他のものは全く作用がなく,achatinーIにより活性化されるレセプタ-の立体異性の高さが立証された.次いで膜電位固定法を用いて,有効な2物質の用量作用曲線を測定し,それをprobit法で解析した.巨大神経細胞PON(periodically oscillating neurone)による結果を記せば,achatinーIについては,ED_<50>=0.20x10^<ー5>M(95%confidence limit=0.14ー0.26x10^<ー5>M),Emax=5.46±0.22nA(n=8)[DーAla^3]ーachatinーIについては,ED_<50>=15.46x10^<ー5>M(95%confidence limit=11.09ー21.56x10^<ー5>M),Emax=2.00±0.17nA(n=6)であった.AchatinーIはそのED_<50>値より,神経伝達物質と考えるのに,充分に強い作用持つ.またED_<50>,Emax両方の値より,achatinーIは有意に,[DーAla^3]ーachatinーIよりも作用が強かった.さらにachatinーI作用のイオン機構が検討され,これがNa^+の膜透過性上昇によることが証明された.

Research Products

• [Publications] Kim,K.H.,Takeuchi,H.,Kamatani,Y.,Minakata,H.and Nomoto,K.: "Slow inward current induced by achatinーI,an endogenous tetrapeptide having Dーphenylalanine residue." European J.Pharmacology.
• [Publications] Kim,K.H.,Takeuchi,H.,Kamatani,Y.,Minakata,H.and Nomoto,K.: "Structureーactivity relationship studies on the endogenous neuroactive tetrapeptide achatinーI on giant neurons of Achatina fulica Fe^^´russac." Life Sciences. 48. 91-96 (1991)
• [Publications] Liu,G.J.,Santos,D.E.and Takeuchi,H.: "Mapping study of Achatina giant neurones sensitive to molluscan peptides." Comp.Biochem.Physiol.
• [Publications] Kamatani,Y.,Minakata,H.,Nomoto,K.,Kim,K.H.,Yongsiri,A.and Takeuchi,H.: "Isolation of achatinーI,a neuroactive tetrapeptide having a Dーphenylーalanine residue,from Achatina ganglia,and its effects on Achatina giant neurones." Comp.Biochem.Physiol.
• [Publications] 竹内 宏,金 嘉慧,山本 典子,荒木 陽子,釜谷 好美,南方 宏之,野本 享資: "軟体動物より分離された神経作用性ペプタイド." 岐阜大学医学部紀要. 38. 156-169 (1990)
• [Publications] 竹内 宏,山本 典子,金 嘉慧: "軟体動物巨大神経細胞の薬理." 薬物・精神・行動. 10. 409-417 (1990)
• [Publications] Takeuchi,H.,Yongsiri,A.,Kim,K.H.,Kamatani,Y.,Minakata,H.,Nomoto,K.,Kubota,I.and Muneoka,Y.: "Peptide Pharmacology on giant neurones of an African giant snail (Achatina julica Fe^^´russac),In "Comparative Pharmacology of Neuropeptides"." Manchester University Press,edited by Stefano,G.et al.,