心筋細胞間刺激伝播の分子機構の検討と抗不整脈治療への応用

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10557069
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 多田 道彦 大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊福 利彦 大阪大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 大津 欣也 大阪大学, 医学部, 助手 (20294051) ; 西田 昌司 大阪大学, 医学部, 助手 (40283783) ; 葛谷 恒彦 大阪大学, 医学部, 助教授 (80150340)
• Keywords: gap junctional protein / connexin-43 / 部位特異的変異導入法 / カラーイメージィングシステム / パッチ・クランプシステム / ZO-1

Research Abstract

我々はGJP(gap junctional protein)の解析のための新しいシステムの開発とGJPの構成蛋白質であるconnexin-43の蛋白構造と機能の関連を分子生物学的手法による解明を行った。GJPの解析のための新しいシステムとして内因性GJPを発現しない哺乳動物細胞株を用いる。GJPの蛋白構造と機能解析にはDNAの部位特異的変異導入法を用いてconnexin-43の変異蛋白を作製し、これを細胞株に安定発現させる。このようにして得られた細胞株を使って細胞間の物質及びイオン伝達におけるGJPの役割を解析する。最近、我々はカラーイメージイングシステムを使用し、細胞間の物質移動を三次元表示で定量的に解析した研究を開始したが、さらに、今回申請したパッチ・クランプシステムを使用することにより、定量化を行った。隣接する二細胞にそれぞれ微少電極針を挿入し、細胞間電位差に対する細胞間電流変化を測定しGJPを介した細胞間コンダクタンスを計算する。この細胞間コンダクタンスは細胞間イオン伝達の指標として用いられる。現在のところ、細胞膜外ドメインに存在するcysteine残基が細胞間の連絡孔を形成する際の絹胞膜外ドメイン同士の接着に重要であることを明らかにした。さらに、細胞膜内ドメインがZO-1に結合することによりconnexin-43の細胞膜への移送に関与することを報告した。

Research Products

• [Publications] Toyofuku T,et al.: "Intercellular calcium signaling via gap junction in connexin-43-transfected cells." J.Biol.Chem.273. 1519-1528 (1998)
• [Publications] Toyofuku T,et al.: "Direct association of the gap junction protein Connexin-43 with ZO-1 in cardiac myocytes." J.Biol.Chem.273. 12725-12731 (1998)