2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13670051
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
SABIROV Ravshan 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (60322632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤塚 結子 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (90321611)
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| Keywords | ATPチャネル / アニオンチャネル / 細胞容積 / ATP放出 / CFTR |
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| Research Abstract |
ATPは細胞内にmMオーダー存在し、刺激に応じて(細胞傷害なしに)細胞外へと放出され、オートクリン・シグナルやパラクリン・シグナルとして働き、多くの生理学的過程に重要な役割を果すことが知られている。それらの非細胞傷害的ATP放出をひきおこす刺激のうちで、多くの細胞で最も有効なものは浸透圧性細胞膨張である。この形質膜におけるATP放出の経路の候補としては(ミトコンドリアATP-ADP交換体のような)トランスポータや(ミトコンドリアVDACのような)ATP透過性チャネルや、(神経シナプス終末と同様に)エキソサイトーシスを介するものが考えられる。ATPは生理学的pH領域においては殆どは3〜4価のアニオンとして存在するので、私達はまずATP伝導性チャネルの可能性を想定して研究を行ってきた。その結果、ごく最近、ATP伝導性の新しいタイプのアニオンチャネルを発見した。そこで本研究を、(1)この新しいATP伝導性アニオンチャネルの性質を詳しく調べ、(2)このチャネルが細胞膨張誘起性・CFTR依存性ATP放出路そのものであるかどうかを明らかにし、更には(3)このチャネルの分子実体を同定すること、の三点を目的に行いたい。ATP放出経路の実体については現在、世界的な論争と同定競争のさなかにあるが、本研究によってこれに決着をつけると共に、「ATPチャネル」という新しい概念を提出したい。
マウス乳腺上皮由来C127細胞のATP伝導性マキシアニオンチャネル(ATPチャネル)の電気生理学研性質を詳しく調べ、次の諸点を明らかにした:1)単一チャネルは400pSで、2)±25mV以上では急速に不活性化し、その活性はベル型電圧依存性を示し、3)そのアニオン選択性はアンゼンマンI型であり、4)ATP透過性を示し、CIとの透過性比は約0.1であり、5)12-13mMという高濃度ATPによってオープンチャネルブロックを示す。次にこのチャネルの薬理学的性質を調べ、フロレチンやニフルミン酸やグリベンクラミドに対しては感受性を示さず、Gd^<3+>やSITSやNPPBによって抑制されることを明らかにした。また、このチャネル活性は本細胞へのCFTRの強制発現によって亢進されることが明らかとなった。これらの薬理的性質やCFTR依存性は、細胞膨張時のATP放出の性質とよく一致した。従って、本チャネルこそが主たるATP放出路を提供しているものと結論された。
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[Publications] Sabirov S: "Volume-dependent ATP-conductive large-conductance anion channel as a pathway for swelling-induced ATP release"J. Gen. Physiol.. 118巻. 251-266 (2001)
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[Publications] サビロブ ラブシャン, 森島 繁: "パッチクランプ法の実験溶液."新パッチクランプ実験技術法"(岡田泰伸編)"吉岡書店、京都. 294-311 (2001)
