神経活動におけるホスホリパーゼA_2活性化の生理的意義

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07660407
• Research Institution: Osaka Pretecture University
• Principal Investigator: 竹内 正吉 大阪府立大学, 農学部, 助教授 (00171611)
• Keywords: ホスホリパーゼA_2 / アセチルコリン放出 / Ca^<2+>非依存性膜融合 / モルモット回腸壁内神経常 / ラット脳シナプトゾーム / Autoinhibition / Protein kinase C

Research Abstract

平成7年度において、モルモット回腸壁内神経叢からのアセチルコリン放出が、ホスホリパーゼA_2の活性化により遊離されるアラキドン酸から生合成されるプロスタグランジンにより、神経細胞内のcyclic AMPを介して調節されていることを報告した。この組織からのアセチルコリン放出には強いautoinhibitionが存在することが知られているが、その細胞内調節機構は明らかとなっていない。本年度はこのautoinhibitionの細胞内機構を調べたところ、アトロピン存在下においてのみホスホリパーゼC-protein kinase C系の阻害剤が効果を示すことから、シナプス前膜に存在するムスカリン受容体の活性化によるアセチルコリン放出の抑制にホスホリパーゼC-protein kinase Cの抑制が一部関与していること、更にアトロピン存在下での遊離やprotein kinase Cの活性化により生じる遊離がホスホリパーゼA_2阻害剤により著しく抑制されることからprotein kinase CがホスホリパーゼA_2の活性化を調節していることを明らかとした。一方、ラット脳からシナプス前膜とシナプス顆粒をそれぞれ別々に単離し、膜標本にCa^<2+>存在下にホスホリパーゼA_2を処理しシナプス顆粒と混ぜ合わせたところ、膜融合とアセチルコリン遊離がCa^<2+>非依存性に生じるが、両標本を単純に混ぜ合わせただけでは反応が認められないことを明らかにした。この結果は、平成7年に報告した耳下腺標本での結果と同じであり、神経伝達物質放出から内分泌に至る生体内の物質遊離機構にホスホリパーゼA_2系が広く関わっており、Ca^<2+>はホスホリパーゼA_2の活性化に必要であることを明らかにしたといえる。

Research Products

• [Publications] Tadayoshi TAKEUCHI: "Effects of H-89, on inhibitor of protein kinase A, on the aietylcholine release troin myenteric plexus of guinea pig ileum" Journal of Smooth Muscle Research. 31. 143-151 (1995)
• [Publications] Takahiro NAGAO: "Ca^<2+>-independent tusion of secretory granutes with phospholipase A_2-treated plasma membranes in vitro" Biochemical Journal. 307. 563-569 (1995)
• [Publications] Hideaki NISHIO: "Ca^<2+>-independent tusion of synaptic vesicles with phospholipase A_2-treated presynaptic membranes in vitro" Biochemical Journal. 318. 981-987 (1996)