血管平滑筋の伸展誘発性収縮におけるミオシンホスファターゼ調節機構の役割について

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670093
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 小原 一男 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (60117611)
• Keywords: イヌ / 血管平滑筋 / 脳底動脈 / 伸展刺激 / ミオシンリン酸化 / ミオシンホスファターゼ / Rho / プロテインキナーゼC

Research Abstract

イヌ脳底動脈において伸展刺激誘発性ミオシン軽鎖(MLC)のリン酸化について検討した。テトラエチルアンモニウム存在下、1mm/secの速度で初期筋長の1.5倍に伸展し、その伸展状態を15分間保持するとMLCの複数部位(少なくとも3ケ所)がリン酸化された。この複数部位のリン酸化はミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)阻害薬ML-9またはプロテインキナーゼC(PKC)阻害薬カルホスチンCにより部分的に抑制されたが、両阻害薬存在下ではほぼ完全に抑制された。また、MLCのリン酸化はRhoキナーゼ阻害薬のY-27632によりほぼ完全に抑制された。一方、イヌ脳底動脈に存在する4種類のPKCアイソフォーム(α,δ,ζおよびη)のうち、伸展15分後ではPKCαの細胞質から細胞膜へのトランスロケーションは認められず、PKCδのみのトランスロケーションが認められた。また、MLCの複数部位のリン酸化は主にPKCαを阻害するGo6976により抑制されたが、PKCδの特異的阻害薬であるロトレリンにより影響されなかった。さらに、ホスファターゼ阻害薬のオカダ酸(OA,低濃度)によりMLCの複数部位(少なくとも3ケ所)のリン酸化が認められ、このMLCのリン酸化は伸展刺激では影響されなかった。また、伸展刺激15分および低濃度OAによりミオシンATPase活性は抑制された。
以上の結果より、伸展刺激によるMLCの複数部位のリン酸化にRho/Rhoキナーゼ系を介するホスファターゼの抑制に伴う見かけ上活性化されたPKCαが関与する可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Shigeru Nishizawa et al.: "Attenuation of canine cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage by protein kinase C inhibitors despite augmented phosphorylation of myosin light chain"Journal of Vascular Research. (in press). (2003)
• [Publications] Koichi Nakayama et al.: "Interactive role of tyrosine kinase, protein kinase C, and Rho/Rho kinase systems in the mechanotransduction of vascular smooth muscle"Biorheology. 40(1-3). 307-314 (2003)
• [Publications] Kazuo Obara et al.: "20-Hydroxyeicosatetraenoic acid potentiates stretch-induced contraction of canine basilar artery via PKCα-mediated inhibition of KC_<Cα> channel"British Journal of Pharmacology. 137(8). 1362-1370 (2002)
• [Publications] 百瀬和享 他: "メカニカルストレス応答による細胞機能制御-創薬と再生臓器開発への応用-"日本薬理学雑誌. 121(2). 103-111 (2003)