心筋における細胞間ギャップ結合チャネルのコンダクタンス調節機構に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07670070
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 今永 一成 福岡大学, 医学部, 教授 (40078613)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 真澄 福岡大学, 医学部, 助教授 (40223276)
• Keywords: 心筋ギャップ結合 / チャネル燐酸化 / c-AMP / 蛋白キナーゼA抑制剤 / ヘプタノール

Research Abstract

本研究の最終目的は、心筋のgap junction channelの開閉機構、特に燐酸化による制御をgap junction channel 伝導度の変化から追究しようとするものである。これに先立ち、まず、心筋が機能的合胞体として機能する上で重要な要素、興奮伝導の主役を果たしているのがgap junctionであることから、gap junctionを含む心筋多細胞標本での伝導障害とこれに対する燐酸化効果を検討することから始めた。その結果、c-AMPはhypoxiaやheptanolによる伝導障害を細胞膜要素に関係なく改善、予防すること、このc-AMP効果がc-AMP依存性蛋白キナーゼ(PKA)抑制剤によって抑制されることを明らかにした。この結果は、gap junction channelの燐酸化によってgap junction伝導度が強く影響されることを示唆する。hypoxiaの伝導障害は細胞内に増加したCa^<2+>によるgap junction構成蛋白(コネキシン)の変化に基づくchannel閉鎖に起因するものと考えられている。しかるに燐酸化により、コネキシン結合Ca^<2+>が離脱するのかという新たな問題が提起された。またheptanolはコネキシンに直接作用しchannelが閉鎖させるものと考えられている。しかるに燐酸化でheptanol効果が改善されても、それが不完全であったことは、heptanol不感受性channelの存在という新たな問題が提起された。次に、洞結節と心房筋間、Purkinje線維と心室筋間の興奮伝導速度は、洞結節内、Purkinje線維内、心室筋内のそれより有意に小さく、かつheptanolによる障害を受け易いことを明らかにした。これは、異なった組織間のgap junctionには、数、面積に差があることを考えさせるが、コネキシンにも差がある(C×_<45>、C×_<43>、C×_<48>など)ものとすると、コネキシンの種で、燐酸化によるchannel開閉機構もまた異なるであろうという興味ある問題を提起した。

Research Products

• [Publications] Imanaga, I.: "Role of cardiac gap junctions in impulse conduction : special reference to intercellular synchronization and desynchronization." 2nd Slezak Workshop on “Antiarrhythmic drugs and self ventricular defibrillation". 17 (1995)
• [Publications] 今永一成: "ATP感受性Kチャネル開口薬および開口阻害薬の催不整脈・抗不整脈の作用" 心電図. 15. 569 (1996)
• [Publications] Imanaga, I. and E. Kudo: "Analysis of supply of calcium ions in cardiac contractile process with accelerated contraction curve ; reference to isoproterenol and ouabain." Jpn. J. Physiol.45. S. 61 (1995)
• [Publications] Inoue, M. and I. Imanaga: "Mechanism of activation of nonselective cation channels by putative M4 muscarinic receptor in guinea pig chromaffin cells." Brit. J. Pharmacol.114. 419-427 (1995)
• [Publications] Inoue, M. and I. Imanaga: "Phosphatidylinositol hydrolysis is involved in production of Ca^<2+>-dependent currents, but not non-selective cation currents, by muscarine in chromaffin cells." Eur. J. Pharmacol.276. 123-129 (1995)
• [Publications] Inoue, M. and Imanaga I.: "Phosphatase is responsible for run down, and probably G-protein-mediated inhibition of inwardly rectifying K^+ current in guinea pig chromaffin cells." J. Gen. PhYsiol.105. 249-266 (1995)
• [Publications] Inoue, M. N. Fujishiro and I. Imanaga: "Mg^<2+>-dependent phosphatase as an inhibitory mediator of nonselective cation current induced by aluminum fluoride in guinea pig chromaffin cells." Brain Res.687. 199-204 (1995)
• [Publications] Uehara, A. and I. Imanaga: "Molecular properties of ryanodine receptor channels of atrial and ventricular sarcoplasmic reticulum." J. Mol. Cell. Cardiol.27. A507 (1995)