2001 Fiscal Year Annual Research Report
心不全治療薬の新たなストラテジー:細胞内カルシウムシグナリング制御の分子機構
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13307065
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
長尾 拓 国立医薬品食品衛生研究所, 副所長 (30217971)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤羽 悟美 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (00184185)
黒瀬 等 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (10183039)
川西 徹 国立医薬品食品衛生研究所, 生物薬品部, 室長 (40124383)
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| Keywords | 活性酸素 / 酸化ストレス / G-タンパク質 / システイン / 興奮収縮連関 / カルシウムシグナリング / カルシウムチャネル / リアノジン受容体 |
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| Research Abstract |
下記の2つの項目について検討し成果を得た。
1.心筋興奮収縮連関におけるCa^<2+>シグナリング制御機構における接合膜構造およびCa^<2+>制御蛋白の役割:近年、心筋細胞の細胞膜と筋小胞体膜が近接する接合膜構造の構築に重要な蛋白としてジャンクトフィリンがクローニングされ、心臓型ジャンクトフィリンのノックアウトマウスは接合膜構造を欠き、胎生致死であることが報告された。そこで、この胎生マウス心室筋細胞を用いてCa^<2+>シグナリング制御機構の異常のメカニズムを検討した。その結果、電位依存性L型Ca^<2+>チャネルとリアノジン受容体の脱共役のためにCa^<2+>依存性Ca^<2+>放出機構が機能せず、筋小胞体のCa^<2+>貯蔵量が増加しており自発的なCa^<2+>放出により致死的な期外収縮を発生することが明らかになった。よって接合膜構造はCa^<2+>チャネルとリアノジン受容体の近接した細胞内局在と機能的な共役の足場となることを明らかにした。
2.我々は心筋細胞を用い活性酸素が三量体Gタンパク質を直接活性化し、それにより活性酸素によって生じる細胞の障害に拮抗することを示した。そこで、活性酸素により修飾アミノ酸を決定した。活性酸素処理したGα_<12>を質量分析にかけると6個のシステインの修飾が観察された。それぞれのシステインをセリンに変えた変異体を作成し活性酸素との反応性を調べたところ、287番と326番のシステインの修飾が活性化に必要なことが明らかになった。また、287番目のシステインの修飾はGαとGβγサブユニットへの解離に必要なことが明らかになった。さらに、一重項酸素、スパーオキシドアニオン紫外線照射でも活性酸素と同じアミノ酸が修飾されGタンパク質が活性化されることを示した。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Naguro, I. et al.: "Ser^<1901> of α1c subunit is required for the PKA-mediated enhancement of L-type Ca^<2+> channel currents but not for the negative shift of activation"FEBS Letters. 489. 87-91 (2001)
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[Publications] Shiina, T. et al.: "Low affinity of β_1-adrenergic receptor for β-arrestins explains the resistance to agonist-induced internalization"Life Sci.. 68. 2251-2257 (2001)
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[Publications] Shiina, T. et al.: "Clathrin box in G protein-coupled receptor kinase 2"J. Biol. Chem.. 276. 33019-33026 (2001)
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[Publications] Nishida, M. et al.: "Activation mechanism of G_i and G_o by reactive oxygen species"J. Biol. Chem.. 277. 9036-9042 (2001)
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[Publications] Tanaka, H. et al.: "Involvement of Ca waves in excitation-contraction coupling of rat atrial cardiomyocytes"Life Sci.. 70. 715-726 (2001)
