3つのサブチャネルからなる内向き整流性Kチャネルの分子構造の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470010
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 當瀬 規嗣 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (80192657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長島 雅人 札幌医科大学, 医学部, 講師 (20264525)
• Keywords: イオンチャネル / クローニング / 心筋細胞 / パッチクランプ / PCR法 / 発生期 / Kチャネル

Research Abstract

今年度は、胎生18日のラットより摘出した心室をもちいて、RT-PCR法により、内向き整流特性を示す膜二回貫通型カリウムチャネルの遺伝子であるKir2.1の膜貫通領域を挟むプローベで、それぞれの遺伝子を検出した。さらに3'-および5'-RACE法により内向き整流特性カリウムチャネルの遺伝子の全配列を決定した。見出された遺伝子はKir2.1に属するものであり、ウサギの心室筋の内向き整流性カリウムチャネルをコードするといわれるRBHIK1の配列と9つのアミノ酸が異なっており、むしろマクロファージから検出されたオリジナルのKir2.1であるIRK1の配列に非常に相同性が高く、3つのアミノ酸が異なっているだけであった。カエルの未受精卵にこのチャネルを発現させると内向き整流特性を示すK電流が検出され、単一チャネル記録では開口時間の長い25pSのカリウムチャネルが観察され、典型的なKir2.1の性質を示した。しかしながら、RBHIK1のようなサブコンダクタンスは観察されず、IRK1の様にフルコンダクタンスのみが観察された。このことは、サブコンダクタンスの出現に遺伝子配列の微妙な違いが影響を及ぼしていることを示唆している。さらに、ラットの胎生12日の心筋からもKir2.1を検出しており、すでに全配列を決定した。この配列は胎生18日のものと7つのアミノ酸が異なっており、今後はこの遺伝子によるチャネルをカエル未受精卵に発現させ、単一イオンチャネル活動を記録しサブコンダクタンスの発現頻度を観察する予定である。一方、ラット胎仔心筋からは、別の内向き整流性カリウムチャネル遺伝子であるKir2.2も検出しクローニングを完了している。したがって、これらの胎生期のチャネルを広く検討し、サブチャネルに関する構造的出現機構を検討する予定である。

Research Products

• [Publications] H.Yokoshiki: "Restoration of action potontial duration and transient outward curront...." J.Mol.Cell.Cardiol.29. 1331-1339 (1997)
• [Publications] M.Nagashima: "α_1-Adrenoceptor subtype involved in the positive and negative inotropic..." Gen.Pharmacol.28・5. 721-725 (1997)
• [Publications] N.Makita: "A de novo missense mutation of human cardiac Na^+ chamel..." FEBS Letters. 423. 5-9 (1998)