2002 Fiscal Year Annual Research Report
心筋L型Caチャネル制御機構ミッシングリンクを補う再構成系
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14370013
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山岡 薫 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (10200586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 英司 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (80304418)
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| Keywords | L型Caチャネル / リン酸化 / イオン透過性 / ランタン / Naチャネル / イオンフィルター |
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| Research Abstract |
L型Caチャネルのリン酸化による制御は単にチャネル遺伝子およびそのサブユニット群を再構成系に発現させてもその機能の再現は見られない。おそらく未だに同定されていない重要な蛋白、因子が欠損しているものと思われる。我々はその問題を克服するために、目的のCaチャネル遺伝子をすでに機能している成熟心筋細胞に発現させて、リン酸化の制御を明らかにすることを目指している。その第一歩として、まず元々成熟心筋細胞に備わっているL型Caチャネルを通る電流と、目的の遺伝子を発現させたL型Caチャネルを通る電流を区別するために、再構成されるCaチャネルの性質をNa選択型イオン透過性に変換し、かつ二価イオンのブロッカーであるCd^<2+>やLa^<3+>に抵抗性にすることを目的とした。
Caチャネルのイオン選択性は各ドメイン(I〜IV)の膜貫通領域のS5-S6ループのSS領域にそれぞれ存在するひとつのアミノ酸によって構成されるイオンフィルターによって決定されていると言われている。Caチャネルについてはすべてのドメインにおいてこの部がグルタミン酸であるので1文字アミノ酸表記を用いEEEE locusと呼ばれる。Naチャネルにおいてはこの部がDEKAという構成になっている。我々はこのCaチャネルのEEEEをEEKAおよびDEKAになるように点変異を行いそのイオン透過性とLa^<3+>-ブロックに対する感受性を検討した。EEKA,DEKAのNa^+イオン透過性はCsイオンに比し約10倍となった。ただしDEKAにおいても平衡電位がE_<Na>と完全には一致せず、Na^+選択性はNaチャネルに比し劣ると考えられた。Ba^<2+>イオン透過性はDEKAにおいてまったく消失したのに対し、EEKAにおいてはCs^+に比し56倍の透過性を保っていた。La^<3+>(10μM)に対する感受性はDEKAにおいてはまったく失われていたが、EEKA mutantにおいては減弱するものの50%程度ブロックされ未だ感受性を有していた。以上の結果我々はほぼNaチャネルと同様のNa^+イオン透過性およびLa^<3+>ブロック抵抗性のCaチャネルを作成することに成功した。
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