遅延整流性K^+チャネルの心臓自動能に果たす役割の検討

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670040
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 松浦 博 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60238962)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 維光 滋賀医科大学, 医学部, 助手 (80242973) ; 尾松 万里子 滋賀医科大学, 医学部, 助教授 (80161397)
• Keywords: 心臓自動能 / 洞房結節細胞 / 自発性活動電位 / 遅延整流性K^+チャネル / I_<Kr> / I_<Ks> / E4031 / 293B

Research Abstract

モルモット心臓から酵素処理により得られた単離洞房結節細胞に全細胞型パッチクランプ法(whole-cell recording)を適用して,遅延整流性K^+チャネル電流(I_K,voltage-clamp mode)の記録を行った.I_Kは保持電位-50mVから種々の膜電位に脱分極して活性化した.その結果,1.I_KはVaughan Williams分類クラスIII群抗不整脈剤であるE-4031(選択的I_<Kr>ブロッカー)感受性成分(I_<Kr>)と非感受性成分(I_<Ks>)の2つの成分から構成されていること,2.I_<Kr>,およびI_<Ks>の半最大活性化電位はそれぞれ-18.3mVおよび+27.9mVであり,I_<Kr>の方がより過分極電位で活性化されること,3.I_<Kr>は強い内向き整流性をもつが,I_<Ks>の電流-電圧関係はほぼ直線状であること,4.I_<Ks>はchromanol誘導体である293Bにより可逆的かつ濃度依存性(半最大抑制濃度=5.4μM)に抑制され,50μM以上の濃度でほぼ完全に抑制されること,5.293BによるI_<Ks>の抑制効果は脱分極によるI_<Ks>の活性化時間の延長とともに強くなること,が明らかとなった.次に,I_<Kr>の自発性活動電位に果たす役割を検討する目的で,current-clamp実験においてE-4031の自発性活動電位に及ばす効果を調べた.0.5μMのE-4031(I_<Kr>を約30%抑制)投与により,自発性活動電位の再分極過程の遅延,最大拡張期電位の脱分極,さらには自発性活動電位の停止が惹起された.このように本研究課題により,モルモット洞房結節細胞のI_KはI_<Kr>とI_<Ks>の2つの電流成分から構成され,I_<Kr>は心臓自動能の発現に必須であることが明らかとなった.

Research Products

• [Publications] Matsubayashi, T.: "On the mechanism of the enhancement of delayed rectifier K^+ current by extracellular ATP in guinea-pig ventricular myocyte"Pflugers Arch. 437. 635-642 (1999)
• [Publications] Omatsu-Kanbe, M.: "Inhibition of store-operated Ca^<2+> entry by extracellular ATP in rat brown adipocytes"J Physiol. 521. 601-615 (1999)
• [Publications] 松浦 博: "心筋活動電位再分極と遅延整流性カリウムチャネルの調節機構"臨牀と研究. (in press). (2000)