1997 Fiscal Year Annual Research Report

骨格筋における興奮収縮連関の分子機構の研究

Research Project

Project/Area Number	07458168
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	葛西道生大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40022595)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	植田淳子大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (90252634) 井出徹大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (60231148)
Keywords	筋小胞体 / リアノジン受容体 / 興奮収縮連関 / カルシウムチャネル / カルセケストリン / トライアド / Fura-2 / 脱分極
Research Abstract	骨格筋の興奮収縮連関の分子機構を解明するために,単離筋小胞体ベシクルを用いて,興奮収縮連関に関与する内在性因子の同定を行った。Ca^<2+>放出チャネル(リアノジン受容体)は細胞内(筋小胞体ベシクル外)Ca^<2+>濃度に依存するゲート機構を持つが,ベシクル内Ca^<2+>濃度を低くするとベシクル内のCalsequestrin(CSQ)が失われ,それと平行してCa^<2+>チャネルが開かなくなることから,CSQがリアノジン受容体を制御していることを見つけた。そこで,CSQが筋小胞体のどのタンパク質と結合しているかを調べるために,CSQを基質としたアフィニティーカラムを作製しCSQ結合タンパク質の探索を行った。その結果,96kDaのTriadin,30kDaのDIDS結合タンパク質,25kDaのJunctinと結合することが分かった。更に30kDaタンパク質を精製し,そのアフィニティカラムを使って結合タンパク質を調べたところ,CSQの他にJunctinとが結合することが分かった。これらの結果からこの3種のタンパク質は複合体を形成しリアノジン受容体からのCa^<2+>放出を制御している可能性が示された。更に30kDaのDIDS結合タンパク質の遺伝子をクローニングした。筋小胞体からのCa^<2+>放出の分子機構を解明するために,T管膜と筋小胞体が結合をしたトライアドと呼ばれる膜分画を精製し,T管膜外のイオンの置換によってT管膜に脱分極を与え、筋小胞体からのCa^<2+>放出の速度論的解析を蛍光色素Fura-2を用いて行った。その結果,Ca^<2+>放出速度には2つの成分があることが確認できた。以前の報告とは異なって,速い成分は脱分極を大きくすると放出Ca^<2+>の量が増加したが,放出速度は変化しなかった。遅い成分は逆に放出量は変化しなかったが,放出速度は増加した。このことから速い放出は筋小胞体内でCSQに結合したCa^<2+>が量子的に放出されており,遅い成分は筋小胞体内の遊離のCa^<2+>が放出されるいうモデルを提出した。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] J.Yuto: "ATP-sensitive anion channel from rat brain synaptosomal membranes incorporated into planar lipid bilayers." Biophys.J.72. 720-727 (1997)
[Publications] N.Yamaguchi: "Kinetics of depolarization-induced calcium release from sarcoplasmic reticulum." J.Biochem.121. 432-439 (1997)
[Publications] K.Yoshida: "A voltage- and K^+-dependent K^+ channel from a mambrane fraction enriched in controle vacuole of Dictyostelium discoidum." Biochim.Biophys.Acta. 1325. 178-188 (1997)
[Publications] N.Yamaguchi: "Potentiation of depolarization-induced calcium release from sarcoplasmic reticulum." Biochem.Biophys.Res.Commun.240. 727-777 (1997)
[Publications] 葛西道生: "生体膜における輸送現象" 膜. 22. 194-200 (1997)
[Publications] M.Kasai: "A comment on the analysis of bell-shaped dose-response curves." Jpn.J.Physiol.(in press). (1998)
[Publications] M.Kasai: "Progress in Cell Research.Effects of ryanodine on the calcium channel in sarcoplasmic reticulum vesicles." Elsevier, 49-61 (1997)
[Publications] 葛西道生: "運動を制御するイオンチャネルイオンチャネル.シリーズ・ニューバイオフィジックス5." 共立出版, 150-162 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

骨格筋における興奮収縮連関の分子機構の研究

Principal Investigator

葛西 道生 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40022595)

Research Products

[Publications] J.Yuto: "ATP-sensitive anion channel from rat brain synaptosomal membranes incorporated into planar lipid bilayers." Biophys.J.72. 720-727 (1997)

[Publications] N.Yamaguchi: "Kinetics of depolarization-induced calcium release from sarcoplasmic reticulum." J.Biochem.121. 432-439 (1997)

[Publications] K.Yoshida: "A voltage- and K^+-dependent K^+ channel from a mambrane fraction enriched in controle vacuole of Dictyostelium discoidum." Biochim.Biophys.Acta. 1325. 178-188 (1997)

[Publications] N.Yamaguchi: "Potentiation of depolarization-induced calcium release from sarcoplasmic reticulum." Biochem.Biophys.Res.Commun.240. 727-777 (1997)

[Publications] 葛西道生: "生体膜における輸送現象" 膜. 22. 194-200 (1997)

[Publications] M.Kasai: "A comment on the analysis of bell-shaped dose-response curves." Jpn.J.Physiol.(in press). (1998)

[Publications] M.Kasai: "Progress in Cell Research.Effects of ryanodine on the calcium channel in sarcoplasmic reticulum vesicles." Elsevier, 49-61 (1997)

[Publications] 葛西道生: "運動を制御するイオンチャネル イオンチャネル.シリーズ・ニューバイオフィジックス5." 共立出版, 150-162 (1997)

葛西道生大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40022595)

[Publications] 葛西道生: "運動を制御するイオンチャネルイオンチャネル.シリーズ・ニューバイオフィジックス5." 共立出版, 150-162 (1997)