平滑筋緊張制御系Rho-Rhoキナーゼ-ミオシンホスファターゼの分子生理学的研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770021
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 櫻田 惣太郎 金沢大学, 医学系研究科, 講師 (00215691)
• Keywords: Rho / Rhoキナーゼ / ミオシンホスファターゼ / Ca^<2+> / 平滑筋収縮

Research Abstract

興奮性アゴニストによる平滑筋収縮において、20kDミオシン軽鎖(MLC)のリン酸化は主要な役割を果たす。これは、1)細胞内Ca^<2+>の上昇によるミオシン軽鎖キナーゼの活性化、2)三量体G蛋白質G_<12/13>、低分子量G蛋白質Rhoとその下流のRhoキナーゼを介した、ミオシンホスファターゼの抑制の両者を介する。本研究にて初めて、これら二つの情報伝達経路の間の連携、すなわちCa^<2+>依存的なRho活性化機構が存在することを見出した。
60mM Kc1は受容体アゴニストであるノルアドレナリン(NA)とほぼ同等の大きさの持続的収縮とMLCリン酸化レベルの上昇を惹起した。Rhoキナーゼ阻害薬HA-1077、Y-27632はKC1による収縮とMLCリン酸化をNAと同程度に抑制した。KC1、NA刺激はともに濃度依存的に活性型Rho(GTP-Rho)量を増加させた。KC1による収縮とRho活性化は、外液Ca^<2+>除去、ジヒドロピリジンCa^<2+>チャネルブロッカーにより完全に抑制された。KC1による収縮とRho活性化は、チロシンキナーゼ抑制剤やカルモジュリン阻害剤、カルモジュリン依存性キナーゼ抑制剤で強く抑制された。また、NAによるRho活性化・収縮は外液Ca^<2+>除去かつカフェイン処理による細胞内Ca^<2+>ストアの枯渇操作により強く抑制された。
以上の結果より、血管平滑筋においてCa^<2+>依存的なRho活性化機構の存在が明らかとなった。この機構は、Ca^<2+>-カルモジュリン-カルモシュリンキナーゼが関与したRho活性化気候の可能性が強い。また、生理的な受容体アゴニストによるRho活性化に関与していると考えられる。

Research Products

• [Publications] RYU, Yasuharu: "Sphingosine-1-Phosphate, a Platelet-Derived Lysophospholipid Mediator, Negatively Regulates Cellular Rac Activity and Cell Migration in Vascular Smooth Muscle Cells"Circ. Res.. (In press). (2002)
• [Publications] SAKURADA, Sotaro: "Rho activation in excitatory agonist-stimulated vascular smoots muscle"Am. J. Physio.l Cell Physiol. 281. C571-C578 (2001)