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生体酸化と中枢神経細胞内Ca^<2+>濃度およびニューロトランスミッター遊離の変動

研究課題

研究課題/領域番号 08672134
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

西川 殷維  鹿児島大学, 歯学部, 教授 (10034191)

研究分担者 田中 康一  鹿児島大学, 歯学部, 助手 (30274848)
鎌田 佳子  鹿児島大学, 歯学部, 助手 (60185973)
研究期間 (年度) 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1996年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードNO発生薬 / NO酸化派生物質 / (Na^++K^+)-ATPase 活性 / 大脳皮質 / SH-化合物 / 遊離Ca^<2+>
研究概要

(Na^+,K^+)-ATPaseは生体膜のナトリウムポンプとして機能しており、静止膜電位の調節、neurotransmittersの遊離調節や細胞内水分量の調節に関与している。一方、nitric oxide (NO)は、中枢神経系において、neurotransmittersの遊離や長期増強作用・長期抑制作用の他・脳虚血時の細胞障害・細胞死に関与することが示唆されている。本研究では、ブタ大脳皮質の膜成分より精製した(Na^+,K^+)-ATPase 活性に対する各種NO発生薬の影響について検討し、以下の結果を得た。(1)現在、一般に使用されている各種のNO発生薬は濃度・時間依存的に(Na^++K^+)-ATPase活性を抑制し、NOスカベンジャーはこれら抑制作用を阻害した。(2)sulfhydryl(SH)-compoundsや抗酸化剤であるascorbic acid(VC)はNO発生薬による本酵素活性の抑制を阻害したが、脂質の抗酸化剤である alpha tocopherol (VE)では阻害しなかった。(3)NOを特異的に消去し nitrogen dioxide radical を生成させる薬物carboxyphenyl-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide(PTIO)はNO発生薬による本酵素活性の抑制作用を増強した。(4)incubation medium中の遊離Ca^<2+>濃度が静止状態の細胞内濃度以上(7.5×10^<-7>M)になるとSH-compounds の抑制阻害作用が減弱した。(5)NO発生薬やPTI0との併用による本酵素活性の抑制をSH-compounds は回復させたが、NO スカベンジャー、VC や VEでは回復させなかった。
以上の結果、NO発生薬は、NO や NO 派生物質(nitrogen dioxide radical および peroxynitrite)が、酵素蛋白の活性中心であるSH基を酸化することにより、(Na^+,K^+)-ATPase 活性を抑制することを示唆し、併せて細胞内遊離Ca^<2+>が増加すると SH-compounds の抑制阻害作用が減弱することを示唆した。

報告書

(1件)
  • 1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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