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

1991 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): 山本 典子 岐阜大学, 医学部, 助教授 (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

アフリカマイマイ神経細胞の興奮性神経伝達物質と考えられるachatinーI(GlyーDーPheーLーAlaーLーAsp)が,検定された神経細胞の約半数に興奮作用を示すこと,そのED_<50>が0.2×10^<-5>M程度であること,その作用には強い立体特異性(stereospecificity)があること,その作用は膜のNa^+に対する透過性の上昇によることなどは,すでに証明されている。平成3年度には,achatinーIとその関連ペプタイドの構造・活性相関を観測した。(1)NーacetylーachatinーIは作用を示さないので,Nー端のamino groupは,作用を示すために必須である。Nー端を延長したり(GlyーGlyーDーPheーAlaーAsp),短くしたり(DーPheーAlaーAsp)すると作用がなくなるので,Nー端のamino groupとCー端の2つのcarboxyl groupとの距離は重要である。(2)DーPhe^2がLー型であるペプタイドは,やはりアフリカマイマイ神経節中に存在し,achatinーIIと名付けられたが,これは作用を示さない,DーPhe^2をaromatic amino acid(DーTyr,DーTrp),aliphatic amino acid(DーLeu),basic amino acid(DーHis)あるいはGlyで置換したペプタイドは,いずれも作用を持たない。(3)LーAla^3をLーVal,LーSer,Glyで置換すると,作用がなくなる。従ってAla^3のmethyl groupの存在は重要である。LーAla^3をDーAlaで置換すると,作用は非常に弱くなる。(4)AchatinーIーamide,[βーAla^4]ーachatinーIには作用がない。従って,αーcarboxylic acidは作用を現すために必須である。[Asn^4]ーachatinーIには作用がないので,βーcarboxylic acidの存在も必須である。[Glu^4]ーachatinーIには作用がないので,4位のアミノ酸のcarbon chainの長さは重要である。このことは,先に述べたNー端のamino groupとC端の2つのcarboxyl groupとの距離が重要である所見と一致する。以上に記したように,achatinーIの作用は,非常に構造特異性(structure specificity)が高い。

Research Products

• [Publications] Kamatani,Y.,Minakata,H.,Nomoto,K.,Kim,K.H.,Yongsiri,A.& Takeuchi,H.: "Isolation of achatinーI,a neuroactive tetrapeptide having a Dーphenylalanine residee,from Achatina ganglia,and its effects on Achatina giant neurones." Comp.Biochem.Physiol.98C. 97-103 (1991)
• [Publications] Kim,K.H.,Takeuchi,H.,Kamatani,Y.,Minakata,H.& Nomoto,K.: "Slow inward current induced by achatinーI,an endogenous tetrapeptide having Dーphenylalanine residue." European.J.Pharmacology. 194. 99-106 (1991)
• [Publications] Liu,G.J.,Santos,D.E.& Takeuchi,H.: "Mapping study of Achatina giant neurones sensitive to molluscan peptides." Comp.Biochem.Physiol.100C. 553-558 (1991)
• [Publications] Kim,K.H.,Takeuchi,H.,Kamatani,Y.,Minakata,H.& 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,Pharmacology Letters.48. 91-96 (1991)
• [Publications] Takeuchi,H.,Yongsiri,A.,Kim,K.H.,Kamatani,Y.,Minakata,H.,Nomoto,K.,Kubota,I.& Muneoka,Y.: "Comparative Pharmacology of Neuropeptides,Peptide pharmacology on giant neurones of an African giant snail(Achatina fulica Fe^^´russac)." Manchester University Press,edited by Stefano,G.et al., 345 (1991)
• [Publications] Takeuchi,H.,Kim,K.H.,Liu,G.J.,YasudaーKamatani,Y.,Minakata,H.& Nomoto,K.: "Invertebrate Neurobiology,AchatinーI,an excitatory neurotransmitter having a DーPhenylalanine residue of Achatina giant neurones." Akademiai Kiado,Budapest,edited by Salanki,J.,