1994 Fiscal Year Annual Research Report
骨格筋興奮-収縮連関の分子進化と、関連した生体機能に関する国際共同研究
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06044163
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
井上 勲 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (80001973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ABBOTT N.Joa ロンドン大学キングス校, 副教授
WILLIAMSON R プリムス海洋生物研究所, 上級研究員
BROWN R.Euan プリムス海洋生物研究所, 研究員
BONE Quentin プリムス海洋生物研究所, 部長
筒井 泉雄 徳島大学, 生理学研究所・生体膜, 助手 (80202183)
久木田 文夫 徳島大学, 生理学研究所・生体膜, 助手 (40113427)
山岸 俊一 徳島大学, 生理学研究所・生体膜, 教授 (70014032)
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| Keywords | 骨格筋細胞 / 興奮・収縮連関 / カルシウムイオン / 分子進化 / 頭索類 / 無顎類 / ニフェジピン / 神経細胞 |
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| Research Abstract |
本年度の研究の最大の成果は、細胞内のカルシウムイオンの動態を実時間計測する実験装置を開発し、これまでのWhole-cell Voltage Clamp法による膜電流と細胞内カルシウム動体を同時記録する方法を確立した事である。この方法により、これまで間接的な根拠による仮説に留まっていた骨格筋興奮・収縮連関機構に関する我々の考えを証明できた。すなわち、膜内電荷移動(Intramembrane Charge Movement;IMCM)のうちNifedipineで阻害を受ける成分、Nifedipine-sensitive charge movement(I_δ)のみがT-管膜の脱分極シグナルを筋小胞子体(SR)に転送し、SRからのカルシウムイオンの遊離を引き起こす事を証明した。更にこの方法を骨格筋興奮・収縮連関機構の系統発生研究に適応し、これまでに提出していた、骨格筋興奮・収縮連関機構獲得の分子進化が頭索類,Amphioxusと無顎類,Lampreyの間で起こり、それはI_δの発現と一致するという仮説を証明した。膜電位による細胞内カルシウムイオン遊離機構(DICR)はナトリウムスパイクによる膜電位変化に追随し、カルシウムチャネルが開きカルシウムイオンが細胞内に流入する以前に細胞内カルシウムイオン放出を起こさしめる最も速いカルシウム制御機構である。我々はDICRを神経に探った。その結果ザリガニ運動神経細胞にこの機構があるらしい事、それがI_δによって制御されているらしいことを突き止めた。現在、急ぎこの事の証明に取り組んでいる。このことが証明されれば、DICR機構は骨格筋にのみに備わった特異な機構であるのではなく、膜電位を直接利用した細胞内カルシウムイオンの制御という生物の持つ基本的な機能の一つとして広く分布している事になる。
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[Publications] Minami,K: "Regulation of a non-selective cation channel of cultured porcine coronary artery smooth muscle cells by tyrosine kinase" Pflugers Arch.426. 254-257 (1994)
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[Publications] Inoue,I.: "Evolution of skeletal muscle excitation-contraction coupling and the appearance ofdihydropyridine-sensitive intramembrane charge movement" Proc.Roy Soc.Lond B.255. 181-187 (1994)
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[Publications] Beauvais,F.: "Anti-IgE induces the opening of non-selective cation channels on human basophils Fundam.Clin.Phrmacol." Fundam.Clin.Phrnacol.8. 246-250 (1994)
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[Publications] Inoue,I.: "Chloride channel as acetylcholine receptor in buccal muscle cell of Aplysia" Jap.J.Physiol.44. 149-155 (1994)
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[Publications] Nagahama,T: "Acetylcholine-activated two types of ion channels prduce hyperpolarisation or depolarisation at different blocks of buccal myscle in Aplysia" J.Physiol.(Lond). (in press).
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[Publications] Inoue,I.: "ATP-sensitive K_+ channel of the inner membrane of rat liver mitochondria “Handbook of Membrane Channels:Molecular and Cellular Physiology" Academic press,New York, 549-554 (1994)
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[Publications] Inoue,I.: "Evolution of skeletal muscle excitation-contraction coupling “Towards Molecular Biophysics of Ion Channels"" Elsevier Scientific Inc.Amsterdam(in press),
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[Publications] Inoue,I.: "Resting and active K channels in the squid axon membrane Cephalopod Neurobiology" Oxford University Press,Oxford (in press),
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[Publications] Kishimoto,U.: "Voltage dependence of the ouabain-sensitive current of the squid axon membrane Cephalopod Neurobiology" Oxford University Press,Oxford (in press),
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[Publications] Pichon,Y.: "Periaxonal K_+ accumulation and regulation in the squid Cephalopod Neurobiology" Oxford University Press,Oxford (in press),
