骨格筋小胞体カルシウム放出チャネルとカルシウムポンプの機能協関

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07276234
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 遠藤 實 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (50009990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池本 隆昭 埼玉医科大学, 医学部, 助手 (30275854) ; 竹島 浩 東京大学, 医学部, 助教授 (70212024)
• Keywords: カルシウム放出チャネル / リアノジン受容体 / カルモジュリン / CaによるCa放出(CICR) / 筋小胞体 / スキンド・ファイバー / 骨格筋型,脳型リアノジン受容体 / リアノジン受容体欠損マウス(dyspedic mouse)

Research Abstract

骨格筋小胞体膜に存在するカルシウムポンプとカルシウム放出チャネルの間に機能協関があるか否かを検討するために、竹島の作成したリアノジン受容体(骨格筋小胞体カルシウム放出チャネル)欠損マウスと正常マウスとを比較することにより、カルシウム放出チャネルの非存在がカルシウムポンプの機能に影響を与えるか否かを検討する予定であった。しかし、実際には、リアノジン受容体欠損マウス(dyspedic mouse)の骨格筋においては、通常の骨格筋型(Type 1)リアノジン受容体は完全に欠損しているが、脳・平滑筋型(Type 3)のリアノジン受容体が発現していることが分かった。したがって、カルシウム放出チャネルの存在のカルシウムポンプ機能に及ぼす影響を調べるに当たって、dyspedic筋に発現しているType 3リアノジン受容体の性質を正常マウスのType 1リアノジン受容体と正確に比較する必要が生じた。そこで、dyspedicマウスと正常マウスとからそれぞれ骨格筋スキンド・ファイバーを作成し、それぞれのリアノジン受容体のカルシウムによるカルシウム放出チャネルとしての性質を調べ、以下の事実を明らかにした。(1)Type 3リアノジン受容体(dyspedic筋)のカルシウム感受性はType 1より低い。(2)カルモジュリンはカルシウムの低濃度領域でチャネル開口を促進し、高濃度領域ではそれを抑制することはすでに我々が明らかにしたが、Type 3ではType 1に比べて、カルモジュリンの促進作用が弱く、抑制作用が強い。このカルモジュリンの効果がType 3とType 1とで異なる事実と、Type 3が主として発現している平滑筋や脳においてはカルモジュリンが比較的高濃度に存在する事実とが生理的にどのように関連しているか、興味あるところで、現在追及中である。

Research Products

• [Publications] Ikemoto,T., Iino,M.& Endo,M.: "Effect of calmodulin antagonists on calmodulin-induced biphasic modulation of Ca^<2+> -induced Ca^<2+> release." Br.J.Pharmacol.(in press). (1996)
• [Publications] Ikemoto,T., Iino,M.& Endo,M.: "Enhancing effect of calmodulin on Ca^<2+> -induced Ca^<2+> release in the sarcoplasmic reticulum of skeletal muscle fibres." J.Physiol.487. 573-582 (1995)
• [Publications] Takeshima,H., Yamazawa,T., Ikemoto,T. et al.: "Ca^<2+> -induced Ca^<2+> release in myocytes from dyspedic mice lacking type-1 ryanodine receptor." EMBO J.14. 2999-3006 (1995)