1996 Fiscal Year Annual Research Report

膜2回貫通型カリウムチャネルの分子機能調節と生体機能異常

Research Project

Project/Area Number	07407006
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	倉智嘉久大阪大学, 医学部, 教授 (30142011)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山田充彦大阪大学, 医学部, 助手 (10263237) 内匠透大阪大学, 医学部, 助手 (00222092) 堀尾嘉幸大阪大学, 医学部, 講師 (30181530)
Keywords	カリウムチャネル / 中枢神経 / クローニング / G蛋白質 / ポリアミン / クラスター / _CAMP / _CGMP
Research Abstract	膜2回貫通型カリウムチャネルの全貌を明らかとするために脳cDNAライブラリーから、新たなチャネルGIRK2Bをクローン化した。また、GIRK1についてもG蛋白質βγサブユニットの結合部位を欠くバリアント(GIRK1B)があることを最近見いだした。一方、ATP感受性カリウムチャネルについてチャネルサブユニットであるBIRとuK_<ATP>をクローン化し、さらにそれに結合するスルフォニル尿素受容体SUR2Bを新たにクローン化した。SUR2Bの発現は広く分布しており、uK_<ATP>と共に培養細胞HEKに発現させたところ血管平滑筋に存在するATP感受性カリウムチャネルに非常に似た性質チャネルを発現することがわかった。これははじめての血管平滑筋型ATP感受性カリウムチャネルのクローニングである。ゲノム遺伝子のクローニングについても既にIRK3 geneを単離していたがさらにK_<AB>-2、GIRK1 geneを単離した。一方クローン化したチャネルについては、まず、古典的内向き整流カリウムチャネルのIRK1,IRK2,IRK3についてはin situ hybridizationによって脳内の詳細な分布を明かとし、ATP依存性カリウムチャネルのK_<AB>-2の分布について網膜のグリア細胞であるMull細胞や内耳血管状のなかのMarginal細胞に特異的に発現していることを明かとした。また、GIRK1については生化学的解析からG蛋白質βγサブユニットが直接チャネルに結合すること、免疫電顕によりGIRK1はプレシナプスに存在することを明らかとした。チャネル電気生理学的解析ではK_GチャネルやIRK2の内向き整流特性が細胞内ポリアミンによってもたらされること、1つのK_Gチャネルの開口には複数個(おそらく4つ)のG蛋白質βγサブユニットが必要であること、また、脳内向き整流カリウムチャネルが_CAMPや_CGMPで抑制されることを明かとした。神経の興奮性はNO等の各種の伝達物質でカリウムチャネルを介して調節されている可能性が高いことが判明した。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Yamada M.: "Sulfonylurea receptor 2B and Kir6.1 from a sulfonilurea-sensitive but ATP-insensitive K^+ channel." Journal of Physiology. 499. 715-720 (1997)
[Publications] Ito H.: "Phoshorylation-independent inhibition by intracellular cyclic nucleotides of brain inwardly rectifying K^+ current expressdin Xenopus oocytes." FEBS Letters. 402. 12-16 (1997)
[Publications] Horio Y.: "Clustering and enhanced activity of an inwardly rectifying potassium channel,Kir4.1.by an anchoring protein,PSD-95/SAP 90 family." The Journal of Biological Chemistry. in press. (1997)
[Publications] Hibino H.: "ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel,K_<AB>-2(Kir4.1),in cochlear stria vascularis of inner ear:its specific subcellular localization and correlation with the formation of endocochlear potential." The Journal of Neuroscience. in press. (1997)
[Publications] Isomoto S.: "A novel suofonylurea receptor forms with BIR (Kir6.2) a smooth muscle type ATP-sensitive K^+ channel." The Journal of Biological Chemistry. 271. 24321-24324 (1996)
[Publications] Hosoya Y.: "A functional model for G protein activation of the muscarinic K^+ channel in guinea pig atrial myocytes:Spectral analysis of the effect of GTP on single-channel kinetics." The Journal of General Physiology. 108. 485-495 (1996)
[Publications] Morishige K: "G protein-gated K^+ channel (GIRK1) protein is expressed presynaptically in the paraventricular nucleus of the hypothalamus." Biochemical and Biophysical Research Communications. 220. 300-305 (1996)
[Publications] Horio Y.: "Differential distribution of classical inwardly rectifying potassium channel mRNAs in the brain:comparison of IRK2 with IRK1 and IRK3." FEBS Letters. 379. 239-243 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

膜2回貫通型カリウムチャネルの分子機能調節と生体機能異常

Principal Investigator

倉智 嘉久 大阪大学, 医学部, 教授 (30142011)

Research Products

[Publications] Yamada M.: "Sulfonylurea receptor 2B and Kir6.1 from a sulfonilurea-sensitive but ATP-insensitive K^+ channel." Journal of Physiology. 499. 715-720 (1997)

[Publications] Ito H.: "Phoshorylation-independent inhibition by intracellular cyclic nucleotides of brain inwardly rectifying K^+ current expressdin Xenopus oocytes." FEBS Letters. 402. 12-16 (1997)

[Publications] Horio Y.: "Clustering and enhanced activity of an inwardly rectifying potassium channel,Kir4.1.by an anchoring protein,PSD-95/SAP 90 family." The Journal of Biological Chemistry. in press. (1997)

[Publications] Hibino H.: "ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel,K_<AB>-2(Kir4.1),in cochlear stria vascularis of inner ear:its specific subcellular localization and correlation with the formation of endocochlear potential." The Journal of Neuroscience. in press. (1997)

[Publications] Isomoto S.: "A novel suofonylurea receptor forms with BIR (Kir6.2) a smooth muscle type ATP-sensitive K^+ channel." The Journal of Biological Chemistry. 271. 24321-24324 (1996)

[Publications] Hosoya Y.: "A functional model for G protein activation of the muscarinic K^+ channel in guinea pig atrial myocytes:Spectral analysis of the effect of GTP on single-channel kinetics." The Journal of General Physiology. 108. 485-495 (1996)

[Publications] Morishige K: "G protein-gated K^+ channel (GIRK1) protein is expressed presynaptically in the paraventricular nucleus of the hypothalamus." Biochemical and Biophysical Research Communications. 220. 300-305 (1996)

[Publications] Horio Y.: "Differential distribution of classical inwardly rectifying potassium channel mRNAs in the brain:comparison of IRK2 with IRK1 and IRK3." FEBS Letters. 379. 239-243 (1996)

倉智嘉久大阪大学, 医学部, 教授 (30142011)