1997 Fiscal Year Annual Research Report

内向き整流カリウムチャネルのポリアミン受容体の解析と新しい潜在的薬物作用点の検討

Research Project

Project/Area Number	08457636
Research Institution	OSAKA UNIVERSITY
Principal Investigator	山田充彦大阪大学, 医学部, 助手 (10263237)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	稲野辺厚大阪大学, 医学部, 助手 (00270851)
Keywords	内向き整流K^+チャネル / Mg^<2+> / ポリアミン / I_<KI>チャネル / IRK2 / Kir2.2
Research Abstract	本研究で我々は、心筋細胞の内向き整流K^+(Kir)チャネルI_<KI>のクローンIRK2をヒト胎児腎由来HEK293T細胞株にトランスフェクションし、構成されたチャネルの細胞内ポリアミン/Mg^<2+>に対する反応性を検討した。IRK2チャネルは、パッチクランプ法のセルアッタチドパッチ内で強い内向き整流特性を示したが、ポリアミン/Mg^<2+>欠く溶液で細胞内側を潅流したインサイドアウト(IO)パッチ内でほとんど完全に内向き整流特性を失った。したがって、このチャネルの内向き整流特性は、チャネルの内因性の特性ではない。IOパッチ細胞内側にMg^<2+>を加えると、チャネルの外向き電流が濃度依存的に瞬時的にブロックされた。K^+平衡電位(E_K)より40mV陽性の膜電位で、Mg^<2+>のIC_<50>値は約10μMであった。Mg^<2+>は、チャネルのサブコンダクタンスを誘発して外向き電流を抑制した。一方、ポリアミンの一種であるスペルミンは,IOパッチ細胞内側に加えると、チャネルの開口確率を時間依存性に低下させて外向き電流を抑制した。E_K+40mVでスペルミンのIC_<50>値は約3nMであった。一方、スペルミンとMg^<2+>を同時に投与すると、スペルミン単独投与時よりチャネルの内向き整流特性は減弱し、この現象はMg^<2+>とスペルミンがチャネル内の同じ部位に拮抗的に結合するとしたモデルで良く説明できた。したがって、細胞内の二価イオンでポリアミンによる内向き整流特性を調節できる可能性が考えられた。一般に、心筋細胞内のMg^<2+>及びポリアミン濃度は、それぞれmMおよび100μMオーダーであることが知られているので、I_<KI>チャネルの生理的な内向き整流特性は細胞内のポリアミン/Mg^<2+>ブロックの連関により生じることが考えられた。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Yamashita,T., et al.: "Competition between Mg^<2+> and spermine for a cloned IRK2 channel expressed in a human cell line." J.Physiol.(Lond.). 493. 143-156 (1996)
[Publications] Isomoto,S., et al.: "A novel ubiquitously distributed isoform of GIRK2 (GIRK2B) enahances GIRK1 expression of the G-protein-gated K^+ current in Xenopus oocytes." Biochem.Biophys.Res.Commun.218. 286-291 (1996)
[Publications] Kondo,C., et al.: "Cloning and functional expression of a novel isoform of ROMK inwardly rectifying ATP-dependent K^+ channel,ROMK6 (Kir1.1f)." FEBS Letts.399. 122-126 (1996)
[Publications] Robinson,I.M., et al.: "Specialized release zones in chromaffin cells examined with pulsed-laser imaging." Cell Calcium. 20. 181-201 (1996)
[Publications] Isomoto,S., et al.: "A novel sulfonylurea receptor forms with BIR (Kir6.2) a smooth muscle type ATP-sensitive K^+ channel." J.Biol.Chem.271. 24321-24324 (1996)
[Publications] Hosoya,Y., et al.: "A functional model for G protein activation of the muscarinic K^+ channel in guinea pig atrial myocytes : spectral analysis of the effect of GTP on single-channel kinetics." J.Gen.Physiol.108. 485-495 (1996)
[Publications] Yamada,M.et al.: "Sulfonylurea receptor 2B and KIR6.1 form a sulphonylurea-sensitive but ATP-insensitive K^+ channel." J.Physiol.(Lond.). 499. 715-720 (1997)
[Publications] Horio,Y., et al.: "Clustering and enbanced activity of an inwardly rectifying potassium channel, Kir4.1,by an anchoring protein,PSD-95/SAP90." J.Biol.Chem.272. 12885-12888 (1997)
[Publications] Hibino,H., et al.: "An ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel,K_<AB>-2 (Kir4.1),in cochlear stria vascularis of inner ear : its specific subcellular locarization and correlation with the formation of endocochlear potential." J.Neurosci.17. 4711-4721 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

内向き整流カリウムチャネルのポリアミン受容体の解析と新しい潜在的薬物作用点の検討

Principal Investigator

山田 充彦 大阪大学, 医学部, 助手 (10263237)

Research Products

[Publications] Yamashita,T., et al.: "Competition between Mg^<2+> and spermine for a cloned IRK2 channel expressed in a human cell line." J.Physiol.(Lond.). 493. 143-156 (1996)

[Publications] Isomoto,S., et al.: "A novel ubiquitously distributed isoform of GIRK2 (GIRK2B) enahances GIRK1 expression of the G-protein-gated K^+ current in Xenopus oocytes." Biochem.Biophys.Res.Commun.218. 286-291 (1996)

[Publications] Kondo,C., et al.: "Cloning and functional expression of a novel isoform of ROMK inwardly rectifying ATP-dependent K^+ channel,ROMK6 (Kir1.1f)." FEBS Letts.399. 122-126 (1996)

[Publications] Robinson,I.M., et al.: "Specialized release zones in chromaffin cells examined with pulsed-laser imaging." Cell Calcium. 20. 181-201 (1996)

[Publications] Isomoto,S., et al.: "A novel sulfonylurea receptor forms with BIR (Kir6.2) a smooth muscle type ATP-sensitive K^+ channel." J.Biol.Chem.271. 24321-24324 (1996)

[Publications] Hosoya,Y., et al.: "A functional model for G protein activation of the muscarinic K^+ channel in guinea pig atrial myocytes : spectral analysis of the effect of GTP on single-channel kinetics." J.Gen.Physiol.108. 485-495 (1996)

[Publications] Yamada,M.et al.: "Sulfonylurea receptor 2B and KIR6.1 form a sulphonylurea-sensitive but ATP-insensitive K^+ channel." J.Physiol.(Lond.). 499. 715-720 (1997)

[Publications] Horio,Y., et al.: "Clustering and enbanced activity of an inwardly rectifying potassium channel, Kir4.1,by an anchoring protein,PSD-95/SAP90." J.Biol.Chem.272. 12885-12888 (1997)

[Publications] Hibino,H., et al.: "An ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel,K_<AB>-2 (Kir4.1),in cochlear stria vascularis of inner ear : its specific subcellular locarization and correlation with the formation of endocochlear potential." J.Neurosci.17. 4711-4721 (1997)

山田充彦大阪大学, 医学部, 助手 (10263237)