神経Ca^<2+>チャンネルの生理機能と調節機構に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580758
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 額田 敏秀 財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (80189349)
• Keywords: P / Q型Ca^<2+>チャンネル / N型Ca^<2+>チャンネル / 蛋白リン酸化酵素A / リン酸化 / α1サブユニット / ジヒドロピリジン / アムロジピン / 高親和性結合部位

Research Abstract

1)蛋白リン酸化酵素A(PKA)による神経Ca^<2+>チャンネルの調節
本研究の目的は、神経性Ca^<2+>チャンネルであるP/Q型やN型チャンネルが、PKAによりどのような調節を受けるのか、その分子機構を明らかにすることである。この2年間で、当初研究計画のほぼ全てを完了した。本年度の実績は、1)Cell-attachedパッチクランプ法を用いた単一チャンネル解析で、PKAはP/Q型チャンネルの単位コンダクタンスには影響を与えなかったこと、2)点変異α1Aサブユニットを用いて、PKAによるP/Q型チャンネル調節に必須のスレオニン残基を、α1AサブユニットC末で同定したこと、3)α1Aリン酸化ペプチドに対する抗体を調製することで、2)で同定したスレオニン残基がPKA依存性にリン酸化されることを確認したこと、4)3)の抗体を用いて、ラット小脳でもP/Q型チャンネルα1Aサブユニットがリン酸化されていることが明かとなったことである(論文投稿中)。残された問題は、in vivoにおけるP/Q型チャンネルのPKA依存性リン酸化の意義であり、脳切片でのパッチクランプを現在進行中であり、また、このスレオニンを置換した変異α1Aサブユニットのノックインマウス作製を開始した。
2)Dihydropyridine(DHP)誘導体と神経Ca^<2+>チャンネルとの相互作用部位の決定
本研究の目的は、P/Q型やN型チャンネルを特異的に阻害するDHP誘導体開発のための基礎的データを提供することである。N型とR型チャンネル間の1アミノ酸置換を行った変異チャンネルα1サブユニットを用いて、DHP誘導体であるAmlodipineのN型チャンネル活性阻害効果の実体が、Amlodipineのα1Bサブユニットに対する高親和性結合部位の存在にあることを明らかにし、この結合部位の形成に必須のロイシン残基を同定した(論文準備中)。

Research Products

• [Publications] Yamamoto, T. et al.: "Functional identification of ASCT1 neutral amino acid transporter as the predominant system for the uptake of L-serine in rat neurons in primary culture."Neurosci.Res.. (in press). (2004)
• [Publications] 額田敏秀: "Gタンパク質共役受容体を介するイオンチャンネルの直接的制御"遺伝子医学. 7. 186-190 (2003)
• [Publications] Yamamoto, H., et al.: "Site-directed mutagenesis. In Sigma Receptors : Chemistry, Cell.Biology, and Clinical Implications (ed., Matsumoto, R., Bowen, W., and Su, T.-P.)"Kluwer Academic Publishers(in press). (2004)