2000 Fiscal Year Annual Research Report
カルシウムチャネル動態の電位依存性修飾とその生理機能:
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11670038
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中山 晋介 名古屋大学, 医学部, 助教授 (30192230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡村 康司 工業技術院生命工学工業技術研究所, 生体分子工学部, 主任研究官
葛谷 雅文 名古屋大学, 医学部, 講師 (10283441)
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| Keywords | カルシウム / イオンチャネル / 電気生理学 / 分子生物学 / 不活性化 / 持続電流 / 多種開口状態 |
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| Research Abstract |
過去に申請者らは、平滑筋細胞膜に存在するL型Caチャネルに高脱分極を与えると電位依存性に第二の開口状態へと遷移することを明らかにしている。Caチャネルがこの開口状態にあると、不活性化を受けず、チャネルが長期に開口するので、細胞内への持続的Ca流入機構に関与する可能性を考察した。また平成11年度には、Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞に発現された平滑筋Caチャネルのα1サブユニット(α1Cb)の性質を、単位電流記録の電流トレースを集積した尾電流の脱活性化速度を指標として検討したところ、高脱分極によりCaチャネルは第二の開口状態へ遷移することが明らかになった。
平成12年度には、11年度の実験を拡張して、CHO細胞の全電流記録を行い詳細なCaチャネルの電位依存性動態を解析した。α1Cbのみが発現している細胞では、4秒間の高脱分極ステップ中でもCaチャネルの不活性化が少なく、再分極時にはゆっくりとした脱活性化が観察された。これは、単位電流記録での解析(第二の開口状態の存在)を補強するものであった。このCHO細胞に平滑筋タイプβサブユニット(β3)を発現させたところ、通常の脱分極(例えば0mV,200msec)、及び高脱分極ステップ中ともに、Caチャネルの不活性化の割合は増加した。また、高脱分極とジハイドロピリジンCaチャネル増強薬の相互作用を調べたところ、この2つの処理は互いに独立に作用して新しい開口状態を作りだすことがわかった。その結果、平滑筋α1サブユニットだけで、少なくとも4つの開口状態が存在することが示唆された。この多くの開口状態は、生体内での平滑筋生理機能の多様性に貢献する可能性が考察された。
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[Publications] SMITH,L.M. ET AL.: "Effects of phosphorylation-related drugs on slow Ca^<2+> tail current in guinea-pig detrusor cells."European Journal of Pharmacology. 370. 187-193 (1999)
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[Publications] HUNAG,S.-M. ET AL.: "Voltage sensitivity of Slow wave frequency in isolated circular muscle strips from guinea pig gastric antrum."American Journal of Physiology. 276. G518-528 (1999)
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[Publications] NAKAYAMA,S.ET AL.: "α_1-Subunit of smooth muscle Ca^<2+> channel preserves multiple open states induced by depolarization."Journal of Physiology. 526. 47-56 (2000)
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[Publications] MIZUNO,Y.ET AL.: "Imipramine inhibits Cl^-secretion by desensitisation of β-aderenergic receptors in Calu-3 human airway cells."Biochemical and Biophysical Research Communication. 221. 446-453 (2000)
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[Publications] KONISHI,M.ET AL.: "Calcium waves in skinned cardiac myocytes evoked by two-photon excitation photolysis of caged calcium."Japanese Journal of Physiology. (in press). (2000)
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[Publications] NAKAYAMA,S. ET AL.: "Slow Synaptic Responses and Modulation,"Springer-Verlag,Tokyo,. 3 (1999)
