| 研究課題/領域番号 |
09460140
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
基礎獣医学・基礎畜産学
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
伊藤 勝昭 宮崎大学, 農学部, 教授 (70136795)
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| 研究分担者 |
石井 利明 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教授 (50264809)
竹安 邦夫 京都大学, 総合人間学部, 教授 (40135695)
池田 正浩 宮崎大学, 農学部, 助教授 (60281218)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
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| キーワード | パリトキシン / Na,K-ATPアーゼ / イオンチャネル / キメラ遺伝子 / 酵母 / ウアバイン / ナトリウムポンプ / 遺伝子発現 / 強心配糖体 / Ca-ATPアーゼ / 陽イオンチャネル / カルシウムイオン / 血管 / Na-Ca交換 |
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| 研究概要 |
1.血管平滑筋細胞および巨核球細胞におけるパリトキシンチャネルの電気生理学的性質をパッチクランプ法て解析した。両細胞においてパリトキシンチャネルは一価陽イオンを透過させたが二価陽イオンは透過しなかった。Na,K-ATPaseを阻害するウアバインはチャネル電流を抑制したことから、このチャネルはNa,K-ATPaseと関連することが示された。パリトキシン存在下でもNaポンプ活性化による電流が確認されたので、チャネルが開ロしているときでもNaポンプは機能することが示唆された。
2.血管平滑筋、内皮細胞てパリトキシンは細質Ca^<2+>([Ca^<2+>]_1)を上昇させた。パリトキシンチャネルはCa^<2+>など二価陽イオンを透過させないのでこの[Ca^<2+>]_1上昇はNa^+透過性が増加した結果、二次的にNa-Ca交換が変化して起こると推定された。このようにパリトキシンチャネルは一義的にはNa^+、K^+の受動輪送を促進するが、二次的に[Ca^<2+>]_1を上昇させて細胞機能を変化させる意義を有することが示された。
3.Na,K-ATPase遺伝子、およびNa,K-ATPaseとCa-ATPaseのキメラ遺伝子を酵母に発現させてパリトキシンによる細胞K^+流出を観察したところ、野生型Na,K-ATPaseを発現した細胞のみならず、触媒部位をCa-ATPaseに置換したキメラを発現した細砲でもパリトキシンの作用が認められた。一方、遺伝子を導入しない酵母ではパリトキシンの作用は認められなかった。このことよりパリトキシンチャネルは酵素の触媒部位には含まれないことが明らかとなった。しかしパリトキシン作用はATP依存性であること、ウアバインで抑制されることから酵素のATP加水分解によるコンフォメーション変化がチャネル活性化に必要であることが示唆された。ウアバイン抵抗性遺伝子を導入した細胞ではパリトキシンの作用が弱かったことからウアパイン結合部位がチャネルに関係する可能性が示唆された。
以上の結果から、パリトキシンチャネルは本来Na,K-ATPase酵素内にあってイオンを輪送する構造部分であると考えられる、酵素のコンフォメーション変化のある段階でチャネル機能がイオン結合-閉塞-放出、というサイクルから独立してイオンを濃度勾配に従って輪送するようになると推定される。
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