CaチャネルとNaチャネルから成るキメライオンチャネルの分子構造機能解

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07807008
• Research Institution: OITA MEDICAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 小野 克重 大分医科大学, 医学部, 助手 (40253778)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有田 眞 大分医科大学, 医学部, 教授 (60037364)
• Keywords: COS細胞 / パッチクランプ / Caチャネル / Naチャネル / α_1サブユニット / コンダクタンス / βサブユニット

Research Abstract

Caチャネル(L型家兎由来)α1サブユニットのcDNAは米国Tanabe博士のご厚意より、βサブユニットのcDNAは米国Birnbaumer博士より無償提供された。一方、ヒト心筋由来Naチャネル(hH1)のαサブユニットのcDNAは米国Benette博士より提供を受けた。本実験では、同cDNAを含むプラスミドをアフリカミドリザル腎由来細胞CV-1(COS)及び、チャイニーズハムスター線維芽(CHW)細胞に形質導入し、発現した野生のCaチャネルα_1サブユニット単独電流、α_1/βサブユニット電流をを細胞接着型の膜電位固定法を用いて記録し、その平均開閉時間、チャネルコンダクタンスを測定した。さらにCaチャネルとNaチャネルの同時発現をCHW細胞で試みた。
発現したα_1Caチャネルはジヒドロピリジンagonistによって開口時間が延長するL型Caチャネルの特徴を有し、Bay-K8644の存在で0mVにおける平均開時間は約2倍に増加した(Bay-K非存在下:032ms vs Bay-K存在下:0.77ms)。単一チャネルコンダクタンスは110mM-Baイオンを通過時に最も優位に出現する22pS電流の他、3pS、6pS、14pSのサブコンダクタンスを有する。native Caチャネルも時にサブコンダクタンスを示すが、α_1、α_1/βチャネルにおけるの出現頻度に比べるとはるかに小さい。チャネルのコンダクタンスを決定する部位はα_1サブユニット内に存在すると見なされるがその出現には他のサブユニット(α_1、δ)の関与が示唆された。一方、単一チャネル解析(First Latency Analysis,Burst Duration Analysis)により、Caチャネル電流の活性化と不活性化の両方がβサブユニットに依存することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 小野克重 他: "COS細胞に発現した心筋Caチャネルα_1サブユニットの電流解析" 日本生理学雑誌. 58(1). 19 (1995)
• [Publications] 小野克重 他: "COS細胞に発現したL型Caチャネルのα_1、βサブユニットに依存する開閉様式" Japaneses Circulation Joumal. 60(SI). 124 (1995)
• [Publications] Ono,K et al: "Kinetic Analysis of Dihydropyridine-Sensitive Calcium Channels Expressed in CV-1 Origin SV-40 (COS) and Chinese Hamster Fibroblast (CHW) Cells" Japanese Joumal of Physiology. 46(S). 85 (1996)