唾液腺における刺激の受容と応答の分子機構とその老性動態

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06404066
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 石田 甫 徳島大学, 歯学部, 教授 (70028364)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江口 貴文 徳島大学, 歯学部, 助手 (90263847) ; 天野 伊知郎 徳島大学, 歯学部, 助手 (20212566) ; 石川 康子 徳島大学, 歯学部, 助教授 (40144985)
• Keywords: 唾液腺 / 唾液分泌 / イソプロテレノール / 感作 / 脱感作 / 受容体 / G蛋白質 / 老化

Research Abstract

細胞に対する刺激を選択的に受容して、細胞内へ伝達する細胞膜受容体は夫々の作動薬との相互作用によって機能的に変化し多彩な生理機能の調節に関与している。本研究は唾液腺を用いてβ-受容体とβ-作動薬との相互作用による細胞の応答の変動とその機序をβ-受容体-アデニル酸シクラーゼ系を中心に追究するもので、本年度は次の成果を得た。
(1)ラット(8週齢)にIPR(100mg/kg)を腹腔内投与した後、経時的に唾液腺を摘出して単離核を調製した。この単離核を[γ-^<32>P]ATPを含む反応液中で加温振盪して核蛋白質をりん酸化し、核蛋白質をヒストン(H)及び非ヒストン(nH)蛋白質に分画した。4週齢顎下腺nHのりん酸化レベルはIPR投与10時間後に上昇しはじめ、22時間後には1.46±0.26nmol/mg proteinに達して最高となり、26時間後に対照群のレベルまで回復した。IPR投与後のnH蛋白質のりん酸化の経時変化はラットの加齢に伴って延長した。一方、H蛋白質のりん酸化レベルはIPR投与変動せず、加齢変化も認められなかった。
(2)上記単離核に存在するプロテインキナーゼ活性は4週齢で最高に達した後、8週齢まで急激に低下して、以後48週齢までゆっくり低下し、(1)の結果とよい対応を示していた。
(3)β-受容体-アデニル酸シクラーゼ(AC)系に及ぼすIPR前処理の影響の加齢変化を追究するために、まずβ-受容体との生後変化を調べた。その結果、[^3H]ジヒドロアルプレノロール(DHA)の特異的結合は生後3日で既に認められ、Bmax値は3.1±0.7fmol/mg proteinであった。その後4週齢で6.5±1.4fmol/mg proteinとなって最高に達し、以後この値が52週齢まで維持されていた。[^3H]DHA結合に対するβ-作動薬の50%阻害濃度(IC_<50>値)は8週齢では3.2±1.7μMであるのに対して1週齢では881±59.1μMであった。しかし、β-遮断薬のIC_<50>値に生後変化は認められなかった。β-作動薬に対するβ-受容体の親和性の増強が生後著しいことが示された。ACのフォルスコリンに対する感受性は1週齢で最高で、2週齢以後急速に低下して4週齢で成熟ラットのレベルに達した。

Research Products

• [Publications] Ichiro Amano: "Dephosphorylation of nuclear non-histone proteins in submandibular glands of rats treated with isoproterenol." Reserach in Experimental Medicine. 194. 185-196 (1994)
• [Publications] Yasuko Ishikawa: "Mechanisms of isoproterenol-induced heterologous desensitization of mucin secretion from rat submandibular glands." Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 72. 541- (1994)
• [Publications] Ichiro Amano: "Phosphorylation of Gi proteins is important in the mechanism of supersensitivity of amylase secretion from rat parotid tissues treaded briefly with isoproterenol." Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 72. 558 (1994)
• [Publications] Yasuko Ishikawa: "Mechanism of isoproterenol-induced heterologous desensitization of mucion secretion from rat submandibular glands..." Biochimica et Biophysica Acta. 1265. 173-180 (1995)
• [Publications] Cang Chen: "Age-dependent changes in response of rat prostatic tissues to isoproterenol and forskolin : changes with sexual maturation..." Mechanisms of Ageing and Development. 81. 1-13 (1995)
• [Publications] Ichiro Amano: "Regulation of phosphorylation of Gi2α protein controls the secretory response to isoproterenol in rat parotid tissues." Biochimica et Biophysica Acta. (in press). (1996)
• [Publications] 石田 甫: "歯科薬理学(第4版)" 医歯薬出版株式会社(印刷中), (1996)