間脳・下垂体ホルモン分泌におけるG蛋白制御型内向き整流性カリウムチャネルの意義

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09671680
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森重 健一郎 大阪大学, 医学部, 助手 (90283788)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 敏也 大阪大学, 医学部, 助手 (80283787) ; 倉智 博久 大阪大学, 医学部, 講師 (40153366)
• Keywords: カリウムチャネル / 下垂体 / パッチクランプ / TSH / TRH / ドパミン / 電子顕微鏡 / RT-PCR

Research Abstract

1.G蛋白制御内向き整流性カリウムチャネル(GIRK1)の分布
G蛋白制御型内向き整流性K^+(K_G)チャネルは、下垂体前葉においてドパミン、ソマトスタチンによる、細胞の興奮性、ホルモン分泌の抑制機構に関与していることが知られている。しかし、下垂体K_Gチャネルの分子構成、局在については明らかではない。我々は、K_Gチャネルの主要サブユニットであるGIRK1/Kir3.1の特異的抗体を用いてその局在を検討した。
(1)免疫組織化学的手法(二重染色法)によって、各種ホルモン分泌細胞におけるGIRK1免疫活性を検討したところTSH産生細胞にのみ発現がみられた。
(2)免疫電顕によってGIRK1の細胞内局在を検討したところ、免疫活性のほとんどが分泌顆粒上認められた。
(3)TRH投与後では、免疫電顕下で、GIRK1免疫活性が分泌顆粒の開口分泌によって細胞細胞膜上に移行することが観察された。
(4)以上より下垂体前葉においてGIRK1チャネルはTSH産生細胞の分泌顆粒上に発現しており、TRH刺激による開口分泌によって、細胞膜上に移行する事が示唆された。
2.TSH細胞機能におけるGIRK1チャネルの役割
上記に述べた免疫組織学的データをチャネル機能の面から裏付けるためTSH細胞の膜電流をパッチクランプ法で解析している。なおTSH細胞の同定は単一細胞RT-PCR法を用いて後方視的に確認した。
(1)下垂体培養細胞系において、ドパミン存在下でTRH投与によりカリウム電流の増幅を認める細胞を認めた。
(2)これらの細胞よりパッチピペットを通して細胞質を吸引し、RT-PCR法にてGIRK1及びTSH mRNAの存在を確認した。
(3)(1)(2)について更に実験を重ねてTSH分泌機能におけるGIRK1チャネルの役割を明らかにしていく予定である。