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アセチルコリンレセプターの燐酸化における細胞内情報伝達とその調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 06807005
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 生理学一般
研究機関神戸大学

研究代表者

西崎 知之  神戸大学, 医学部, 講師 (00221474)

研究分担者 岡田 安弘  神戸大学, 医学部, 教授 (40073069)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードアセチルコリンレセプター / 蛋白キナーゼC / 蛋白キナーゼA / 燐酸化 / バッチクランブ / カルシウム透過性 / メッセンジャーRNA / 部位特異的変異 / パッチクランプ / 蛋白燐酸化 / cAMP依存性蛋白キナーゼ / シングルチャンネル / 遺伝子組換え / アフリカツメガエル
研究概要

正常及びミュータントアセチルコリンレセプター(AChR)を、アフリカツメガエル卵母細胞膜に発現させた。whole cell voltage clamp及び、patch clamp法を用いて蛋白キナーゼC(PKC)、cAMP依存性蛋白キナーゼ(PKA)によるAChR燐酸化が、どのようにAChRチャンネル特性に影響を与えるかを調べた。10^<-6>M ACh投与によって得られるシングルチャンネルコンダクタンスは31pSであり、内因性PKC活性化により41pSに増大した。同様の効果が10^<-4>M ACh前処理、あるいはAChRのPKC燐酸化を模擬しているミュータントAChR(mα+PKC/NA333mδ+PKC/NA377)で得られた。またPKC抑制剤の存在下でコンダクタンスは減少し、この値はPKC燐酸化部位の欠如したAChR(mαΔ PKC/Ser33mδ/Ser377)で得られる値と一致していた。以上の結果よりAChRはAChRそれ自身の情報経路で自動的PKC燐酸化が起こっていることが判明した。このPKC活性化経路は従来より考えられているどの経路にも属さず、全く新しいものであることが示唆された。更にPKC燐酸化はAChR脱感作を促進し、AChRチャンネルを通過するCa^<2+>透過性も調節していた。AChRのPKC脱燐酸化状態でCa^<2+>透過性は増加し、逆に燐酸化状態で減少した。この調節はδサブユニットのPKC燐酸化部位で行なわれていることがmδΔPKC/Ser377、mδ+PKC/NA377を用いて同定した。一方AChRのPKA燐酸化によりPKC燐酸化と同様に脱感作を促進した。しかしCa^<2+>透過性は減少し、その調節部位がγサブユニットのSer353であることがミュータントAChRを用いて同定した。以上の結果よりAChRはPKCとPKAによる燐酸化による二重の調節機構があることが判明した。AChRチャンネル脱感作に関してはともに促進作用があり、Ca^<2+>透過性に関しては互いに逆作用を有していた。更にPKCがAChR自身によって活性化される新経路の存在が明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "A cAMP-dependent Ca^<2+> signalling pathway at the endplate provided by the γ to ε subunit switch in ACh receptors." Molecular Brain Rsearch. 24. 341-346 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katumi Sumikawa: "The amino acid redisues 1-128 in the α subunit of the nicotinic acetylcholine receptor contain assembly signals." Molecular Brain Rsearch. 25. 257-264 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Regulation of Ca^<2+> influx through nAChR channel by phosphorylation due to protein kinase C and cAMP-dependent protein kinase." The Japanese Journal of Physiology. 44,Suppl.S57-S57 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "The γ to ε subunit switch in ACh receptors leads to cAMP-dependent control of desensitization and Ca^<2+> permeability." The Japanese Journal of Physiology. 44,Suppl.S58-S58 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Direct action of 4-β-phorbol-12,13-dibutyrate (PDBu) on nicotinic acetylcholine receptor channel independent of protein kinase C activation." Neuroscience Letters. 188. 129-131 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Activation of endogenous protein kinase C enhances currents through α2 and α2 glycine receptor channels." Brain Research. 687. 214-216 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki & Katumi Sumikawa: "A cAMP-dependent Ca^<2+> signalling pathway at the endoplate provided by the gamma to epsilon subunit switch in ACh receptors" Molecular Brain Research. 24. 341-346 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katumi Sumikawa & Tomoyuki Nishizaki: "The amino acid redisues 1-128 in the alpha subunit of the nicotinic acetylcholine receptor contain assembly signals" Molecular Brain Research. 25. 257-264 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki, et al.: "Regulation of Ca^<2+> influxthrough nAChR channel by phosphorylation due to protein kinase C and cAMP-dependent protein kinase" The Japanese Journal of Physiology. 44. Suppl.S57 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki, et al.: "The gamma to epsilon subunit switch in ACh receptors leads to cAMP-dependent control of desensitization and Ca^<2+> permeability" The Japanese Journal of Physiology. 44. Suppl.S58 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki & Katumi Sumikawa: "Direct action of 4-beta-phorbol-12,13-dibutyrate (PDBu) on nicotinic acetylcholine receptor channel independent of protein kinase C activation" Neuroscience Letters. 188. 129-131 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki & Youji Ikeuchi: "Activation of endogenous protein kinase C enhances through alpha 1 and alpha 2 glycine receptor channels" Brain Research. 687. 214-216 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Regulation of Ca^<2+> influx through nAChR channel by phosphorylation due to protein kinase C and cAMP-dependent protein kinase." The Japanese Journal of Physiology. 44,Suppl.S57-S57 (1994.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "The γ to ε subunit switch in ACh receptors leads to cAMP-dependent control of desensitization and Ca^<2+> permeabililty." The Japanese Journal of Physiology. 44,Suppl.S58-S58 (1994.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Direct action of 4-β-phorbol-12,13-dibutyrate (PDBu) on nicotinic acetylcholine receptor channel independent of protein kinase C activation." Neuroscience Letters. 188. 129-131 (1995.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Activation of endogenous protein kinase C enhances currents through α1 and α2 glycine receptor channels." Brain Research. 687. 214-216 (1995.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Phosphorylation of protein kinase C and cAMP-dependent protein kinase involves the modulation of nACh receptor channel and the regulation of calcium permeability." The Second Joint Meeting of the Physiological Societies of Japan and U.K.and Eire. Suppl.59-59 (1995.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Lysophosphatidylcholine inhibits NMDA-induced currents by a mechanism independent of phospholipase A_2-mediated protein kinase C activation in hippocampal glial cells." Biochemical and Biophysical Research Communications. 217. 811-816 (1995.)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki,et al.: "Differential interactions of gentamicin with mouse junctional and extrajunctional ACh receptors expressed in Xenopus oocytes" Molecular Brain Research. 21. 99-106 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Tunicamycin alters channel gating characteristics of junctional and extrajunctional acetylcholine reseptors expressed in Xenopus oocytes" Neuroscience Letters. 170. 273-276 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "A cAMP-dependent Ca^<2+> signalling pathway at the endplate provided by the γ to ε subunit switch in ACh receptors" Molecular Brain Research. 24. 341-346 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumi Sumikawa: "The amino acid residues I-128 in the α subunit of the nicotinic acetylcholine receptor contain assembly signals" Molecular Brain Research. 25. 257-264 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Nishizaki: "Direct action of 4-β-phorbol-12,13-dibutyrate (PDBu) on nicotinic ACh receptor channel independent of PKC activation" Neuroscience Letters. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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