心筋虚血耐性獲得におけるアデノシン産生酵素活性化の意義とその分子機構の解明

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07457171
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 堀 正二 大阪大学, 医学部, 教授 (20124779)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 是恒 之宏 大阪大学, 医学部, 助手 (50243217) ; 多田 道彦 大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)
• Keywords: ischemic preconditioning / α_1アドレナリン受容体 / 5'-nucleotidase / protein kinase C / アデノシン / 心筋壊死縮小 / PKCアイソザイム

Research Abstract

ischemic preconditioningにおける5'-Nucleotidase活性化の細胞内メカニズム
先行する短時間心筋虚血にて心筋は虚血耐性を獲得することが知られている(ischemic preconditioning,IP)。IPの心保護作用はアデノシンと関連があるため、我々はIPがアデノシン産生酵素(ecto-5'-nucleotidase)をリン酸化・活性化するか否かを検討した。
麻酔開胸犬において冠動脈の短時間結紮(5分間・4回)によりIPを作成し、犬心筋細胞をホモジナイズ後5'-nucleotidaseを含む膜分画を精製した。まずprotein kinase C(PKC)アイソザイムに対するモノクローナル抗体によりimmunoblottingを行った、α-PKCアイソザイムの活性化とともに5'-nucleotidase活性上昇が認められた。次に5'-nucleotidaseモノクローナル抗体で免疫沈降後、リン酸化抗体によりimmunoblotingを行い、5'-nucleotidaseリン酸化と5'-nucleotidase活性増加について同様の検討を行った。その結果、IPにより5'-nucleotidaseのセリン-スレオニン残基がリン酸化を受け5'-nucleotidaseが活性化されていることが示された。さらに、PKC賦活剤であるPMAで同様な検討を行ったところIPと同じ結果が得られた。またPKC阻害剤(GF109203X)を用いるとIPによる5'-nucleotidaseのリン酸化は抑制された。以上の結果より、IPによりPKC活性化・5'-nucleotidaseリン酸化を介した活性化が生じることが示された。今後は、protein kinase Cによる5'-nucleotidaseリン酸化部位を同定し、5'-nucleotidaseの活性中心部との連関を解析する予定である。

Research Products

• [Publications] 堀 正二: "Ischemic Preconditioningにおけるアデノシンの役割" 診断と新薬. 33(7). 1125-1127 (1996)
• [Publications] 堀 正二: "Ishemic Preconditioning" 77(6). 1215- (1996)
• [Publications] Masafumi Kitakaze: "Activation of ecto-5'-nucleotidase and cardioprotection by ischemic preconditioning." Basic Res Cardiol. 91(1). 23-26 (1996)
• [Publications] Masafumi Kitakaze: "Role of activation of protein kinase C in the infarct size-limiting effect-5'-nucleotidase." Circulation. 93(4). 781-791 (1996)
• [Publications] Masafumi Kitakaze: "Role of activation of ectosolic 5'-nucleotidase in the cardioprotection mediated by opening of K channels." Am J Physiol. 270(5Pt2). H1744-H1756 (1996)
• [Publications] Masafumi Kitakaze: "Activation of ecto-5'-nucleotidase by protein kinase C attenuates Irreversible cellular injury due to hypoxia and reoxy generation in rat cardiomyocytes." J Mol Cell Cardiol. 28. 1945-1955 (1996)
• [Publications] 堀 正二: "目でみる冠動脈疾患の病態生理" メディカルレビュー社, 5-10 (1996)
• [Publications] Masatsugu Hori: "Cardioprotective role of adenosine and ATP-sensitive K+ channels in the ischemic heart." Resent progress in electro pharmacology of the heart, 83-94 (1996)