細胞防御クロライドイオンチャネルのGTP結合蛋白による調節

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06264209
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 竹口 紀晃 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (00019126)
• Keywords: GTP結合蛋白 / 胃酸分泌細胞 / 塩素イオンチャネル / パッチクランプ法 / ス-パオキシドアニオン / 細胞防御 / 百日咳毒素

Research Abstract

胃は強酸を分泌し、食物の消化を行う。胃粘膜には自己を消化しない自己防御機構が存在すると考えられている。とりわけ、胃酸分泌細胞は胃粘膜防御機構の司令塔と呼ばれている。しかし、この細胞がどのような細胞防御機構を有するか不明であった。
本申請者らは、ウサギ胃酸分泌細胞に電気生理学的手法であるパッチクランプ法を適用し、細胞の基底側膜(血流側膜)に細胞防御機能に直接かかわる塩素イオンチャネルが存在することを発見した(J.Physiol.1992 and 1993)。すべての細胞は自らの生命維持機構として、細胞内の電位を外に対して負の値に保つ。ウサギの胃酸分泌細胞の膜電位はこの塩素イオンチャネルにより支配されていることがわかった。即ち、この塩素イオンチャネルはハウスキーピングチャネルとして機能する。
PGE_2によりこの塩素イオンチャネルのオープニングは活性化した。即ちPGE_2は細胞の膜電位を安定化する。他方、GTPγSをパッチクランプ法により胃酸分泌細胞内に投与すると、この塩素イオンチャネルは閉鎖した。平成6年度においては、GTPγSによる塩素イオンチャネル閉鎖機構について研究した。その結果、百日咳毒素非感受性のGTP結合蛋白質が細胞内にス-パオキシドアニオン(O_2^-)を発生させることがわかった。さらに、このO_2^-がH_2O_2や・OHラジカルを発生させチャネルに損傷を与えるのではなく、O_2^-自身がセカンドメッセンジャーとして作用していることを突き止め、その成果をJ.Biol.Chem.(1994)に発表した。このEditorより、“I am pleased to say that all now rank your manuscript with a very high priority and recomend publication."という評価をわざわざいただいた。