筋小胞体カルシウム遊離チャネルの新規活性調節因子の探索とその作用機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470014
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 古川 賢一 弘前大学, 医学部, 助教授 (20165468)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大島 吉輝 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00111302) ; 瀬谷 和彦 弘前大学, 医学部, 助手 (40281919) ; 元村 成 弘前大学, 医学部, 教授 (40091756)
• Keywords: 細胞内カルシウムイオン / 筋収縮 / カルシウム遊離 / 天然生理活性物質

Research Abstract

1.Ca遊離チャネルに作用する新規生理活性物質の探索
a.渦鞭毛藻の生理活性物質ZT-Bによる平滑筋の持続性収縮は外液Caを除去すると一部抑制されることから細胞外からのCa流入が関与していることが示唆されたが、抑制されない成分に関しては細胞内Ca貯蔵部位からのCa遊離が関与することが推定された。現在その作用点の同定を進めている。
b.ヤマブドウの成分vitisin Cは血管平滑筋を内皮依存的に弛緩させる。その内皮細胞のCa動員機構の解析を行ったところ、viticin Cは電位依存性Caチャネル活性化によるCa流入を起こすことが明らかになった。
2.細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)オシレーション
後縦靱帯骨化症患者由来の靱帯細胞にPGI_2がCaオシレーションを起こした。小胞体Caポンプ阻害薬の処理でこのオシレーションは停止することからCa遊離の関与が示唆された。PGI_2刺激時の細胞内セカンドメッセンジャーの一つはcAMPであり、cAMP依存性リン酸酵素阻害薬もこのオシレーションを有意に抑制する。そのリン酸化部位がCa遊離チャネルの調節蛋白の可能性があると推定し、その同定を試みている。
3.Ca遊離チャネル調節因子の発現
骨格筋のmyotubeに分化するL6細胞の分化が伸展刺激で促進されることを見いだした。そこで、a)興奮収縮連関に関与する蛋白が分化過程のどの段階で発現してくるか、b)その発現に機械的刺激がどのように影響するのか、について発現プロファイル検討を開始した。刺激には伸展可能なシリコンチャンバーに細胞を播種し、一軸方向に20%、0.5Hzの周期的伸展刺激を加えた。それによって静地培養より有意に早い分化が誘導された。そこで、その各時点で総RNAを回収し、未刺激のものとの発現の差を調べたところ、種々のCa遊離関連蛋白の発現が促進されることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Yamamoto, Y., Furukawa, K.-I., Ueyama, K., Nakanishi, T., Takigawa, M., Harata, S.: "Roles of CTGF/Hcs24 in the occurrence and development of ossification of the posterior longitudinal ligment of the spine"SPINE. 27. 1852-1857 (2002)
• [Publications] Sasamura, S., Furukawa, K.-I., Shiratori, M., Motomura, S., O hizumi, Y.: "Antisense-Inhibition of Plasma Membrane Ca2+ Pump Induces Apoptosis in Vascular Smooth Muscle Cells"JAPANESE JOURNAL OF PHARAMACOLOGY. 90. 164-172 (2002)
• [Publications] Rohra, D.K., Yamakuni, T.Furukawa, K.-I., Ishii, N., Shinkawa, T., Isobe, T., Ohizumi, Y.: "Stimulated Tyrosine Phosphorylation of Phosphatidylinositol 3-Kinase Causes Acidic pH-Induced Contraction in Spontaneously Hypertensive Rat Aorta"JOURNAL OF PHARMACOLOGY AND EXPERIMENTAL THERAPEUTICS. 303. 1255-1264 (2002)
• [Publications] Ohishi, H., Furukawa, K.-I., Iwasaki, K., Ueyama, K., Okada, A., Motomura, S., Harata, S., Toh, S.: "Role of prostaglandin I2 in the gene expression induced by mechanical stress in spinal ligament cells derived from patients with ossification of the posterior longitudinal ligament"JOURNAL OF PHARMACOLOGY AND EXPERIMENTAL THERAPEUTICS. (印刷中). (2003)
• [Publications] Taniguchi, S., Furukawa, K.-I., Sasamura, S., Ohizumi, Y., Seya, K., Motomura, S.: "Gene expression and functional activity of sodium/calcium exchanger were enhanced in vascular smooth muscle cells of spontaneously hypertensive rats"JOURNAL OF CARDIOVASCULAR PHARMACOLOGY. (印刷中). (2003)
• [Publications] Seya, K., Furukawa, K.-I., Taniguchi, S,.Takaya, Y., Kodzuka, G., Oshima, Y., Niwa, M., Motomura, S.: "Endothelium-dependent vasodilatory effect of vitisin C, a novel plant oligostilbene from Vitis Coignetiae(Vitaceae) in rabbit aorta"JOURNAL OF CLINICAL SCIENCE. (印刷中). (2003)