心筋ホスホランバンのリン酸化におけるA-キナーゼ細胞内局在の機能的役割

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11770052
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 佐藤 陽治 国立医薬品食品衛生研究所, 代謝生化学部, 厚生技官 (40312285)
• Keywords: 心筋 / βアドレナリン受容体 / サイクリックAMP / ホスホランバン

Research Abstract

本研究ではA-kinase anchoring protein 100(AKAP100)がA-キナーゼをホスホランバンもしくは他の筋小胞体タンパク質の近傍にアンカーし、βアドレナリン刺激による筋小胞体タンパク質のリン酸化を促進しているという仮説を立て、これを検証する目的で心筋細胞に対してAKAP100過剰発現を行い、これらの細胞におけるA-キナーゼの細胞内分布およびβアドレナリン刺激を介した筋小胞体タンパク質のリン酸化を分子生物学的、薬理学的な方法を用いて検討することを試みている。当初使用予定であったラット心室筋由来H9C2細胞株には予備実験段階でホスホランバンmRNA発現が確認されたが、後に検討した結果、ホスホランバンタンパク質発現が認められず、細胞は本研究の目的には適さないことが明らかとなった。そこでAKAP100のcDNAをマウス心筋αミオシン重鎖プロモーターの下流に繋いだコンストラクトを作製し、マウス受精卵に注入することにより心筋特異的にAKAP100を過剰発現するトランスジェニックマウスを作製した。単離潅流心臓標本を用いて検討したところ、βアドレナリン受容体作動薬イソプロテレノールの用量作用曲線は心筋収縮に関わる指標では野生型とAKAP100過剰発現群との間に差が見られなかったものの、心筋弛緩に関わる指標(-dP/dt_<max>)における用量作用曲線に左シフトが見られた。この結果はAKAP100がβアドレナリン刺激による心筋陽性変弛緩作用を促進することを示唆している。現在、トランスジェニックマウス心筋のさらに詳細な検討を行うとともに、初代培養ラット胎児心筋細胞を用いたβアドレナリン刺激によるタンパク質リン酸化に対してAKAP阻害ペプチドがおよぼす影響を検討している。