2010 Fiscal Year Annual Research Report
L型Caチャネルの活性制御におけるカルモジュリンの役割とその調節機構
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21790206
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
蓑部 悦子 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 助教瞬 (00448581)
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| Keywords | カルシウムチャネル / カルモジュリン / パッチクランプ法 / inside-out / run-down / 心筋細胞 / カルシウムイオン / ATP |
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| Research Abstract |
これまでに、L型Caチャネル(Cav1.2)のC末端部切断チャネル(Cav1.2Δ)とCaM融合チャネル(Cav1.2ΔCaM)にパッチクランプ法を適用した結果から、チャネルの活性化にはカルモジュリン(CaM)が、活性の安定化にはATPが重要であることが判明した。また、チャネルの活性は、Caイオン濃度依存的に調整されると同時に、CaM濃度依存的に調整されることが判明している。本研究では、チャネルのCaイオン濃度依存性不活性化(Ca^<2+>-dependent inactivation:CDI)におけるCaMの役割を検討するため、Ca^<2+>濃度-チャネル活性の関係を調べた。その結果、Cav1.2Δ-1μM CaM+3mM ATP(50%抑制値:IC_<50>=2μM)とCavl.2ΔCaM+3mM ATP(IC_<50>=100nM)は、野生型+1μM CaM+3mM ATP(IC_<50>=100nM)と同様にCDIを示した。
Ca^<2+>非感受性CaM融合チャネル(Cav1.2ΔCaMmut)+3 mM ATPでは、高濃度Ca^<2+>でCDIが起きた(IC_<50>=100 μM)。よって、CaMがCa^<2+>センサーとしてチャネルのCDIに関与するとともに、CaM以外のCa^<2+>センサーが働くことが示唆された。また、生理的Ca^<2+>濃度(80nM)において高濃度のCaM(>10μM)を付加すると、野生型と同様にCav1.2Δは不活性化を示す(IC_<50>=2μM)。Cav1.2ΔCaMについては、チャネルとCaMを繋ぐグリシン鎖の長さに依存し、48残基以下では不活性化は起きないが、72残基では不活性化が起きることが判明した(IC_<50>=7μM)。これらの結果から、複数のCaMが同時にチャネルに作用し、不活性化を起こすことが示唆された。
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