イオン・チャンネルと細胞骨格蛋白質の相互作用に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03833019
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 乾 誠 大阪大学, 医学部, 助手 (70223237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 謙一郎 大阪大学, 医学部, 助手 (90238105) ; 田中 潤也 大阪大学, 医学部, 助手 (70217040) ; 祖父江 憲治 大阪大学, 医学部, 教授 (20112047)
• Keywords: Ca^<2+>チャンネル / Ca^<2+>ポンプ / 細胞膜骨格 / シナプス小胞 / シナプシンI / アネキシンVI

Research Abstract

種々の細胞機能発現および調節に重要な細胞内イオンは、細胞膜および細胞内膜系に存在するイオン・チャンネルやイオン・ポンプによって制御されている。このうち、Ca^<2+>は、セカンド・メッセンジャ-として細胞内情報伝達の中心的役割を果たしている。本年度は、神経細胞のシナプス前部と骨格筋細胞のトリアド部に焦点を当てて検討した。
シナプス前膜からのニュ-ロトランスミッタ-放出に際しては、電位依存性Ca^<2+>の活性化が必須であるが、Ca^<2+>流入が必ずしも必須でないことからCa^<2+>チャンネルと細胞膜骨格蛋白質さらにはシナプス小胞との直接の蛋白質間相互作用の関与が予想される。そこでシナプス小胞膜の各種蛋白質の存在様式および結合様式を検討した。このうちシナプシンIは、その尾部でシナプス小胞膜蛋白質と直接結合した。この場合は、シナプシンI尾部のCa^<2+>/カルモデュリン依存性燐酸化により阻害され、シナプシンIを結合していない状態でシナプス小胞がシナプス前膜の蛋白質と相互作用を営むことによりエクサイト-シスが起こる可能性が考えられる。
骨格筋細胞の検討では、アネキシンVIに注目した。アネキシンVIは、細胞膜下分画法を用いた検討により横細管および筋小胞体終末槽に局在することが明かとなり、両者の相互作用に関与する可能性が示唆された。この両者には、それぞれ電位依存性Ca^<2+>チャンネルとCa^<2+>遊離チャンネルが局在しており、両チャンネルの相互作用に重要であると考えられる。

Research Products

• [Publications] Kimura,Y.: "Effects of monoclonal antibody against phospholamban on calcium pump ATPase of cardiac sarcoplasmic reticulum." J.Mol.Cell.Cardiol.23. 1223-1230 (1991)
• [Publications] Sasaki,T.: "Molecular mechanism of regulation of Ca^<2+> pump ATPase by phospholamban in cardiac sarcoplasmic reticulum." J.Biol.Chem.267. 1674-1679 (1992)
• [Publications] Hayashi,K.: "Structural and functional relationships between hー and 1ーcaldesmons." J.Biol.Chem.266. 355-361 (1991)
• [Publications] Tanaka,T.: "Ca^<2+> ーdependent of the spectrin/actin interaction by calmodulin and protein 4.1." J.Biol.Chem.266. 1134-1140 (1991)
• [Publications] Sobue,K.: "A novelーregulatory protein of smooth muscle and nonーmuscle actinmyosin interaction." J.Biol.Chem.266. 12115-12118 (1991)