| 研究概要 |
内向き整流Kチャネル(IRKチャネル.IRK1-3)は主に,中枢神経細胞,心臓骨格筋などに分布し静止膜電位の形成と安定化に関与するチャネルとして機能している。また,IRKチャネルと近縁のファミリーであるGIRKチャネル(GIRK1-4)は心臓,脳,膵臓などに主に分布し,G蛋白質を介した受容体刺激によって活性化されるチャネルである。
1. これらの内向き整流Kチャネルがマウスの中枢神経細胞において,どのような状態で存在し機能しているかを明らかにするために,TRK1およびGIRK1の抗体を用いて解析を行なった。(1)マウス大脳粗膜画分のIRK1およびGIRK1の分子量はそれぞれ約83Kと約65Kであった。N-glycosidaseF処理ではIRK1の分子量には変化がなく,GIRK1は約58Kにシフトした。(2)マウス大脳粗膜画分からのIRK1とGIRK1の界面活性剤による可溶化を試みた。GIRK1は界面活性剤で約40%が可溶化されたが,IRK1はほとんど抽出されなかったIRK1はPSD-95に結合する可能性が指摘されており,この結果はそれを支持する。(3)ラット胎児脳の初代神経培養細胞で検討を行なった。神経細胞粗膜画分を調製後,界面活性剤によるIRK1とGIRK1の抽出を行なうと,上記(2)の場合と異なりいずれのチャネルも約70-80%が可溶化された。この結果は初代培養神経細胞ではシナプス形成が不完全で,それぞれのチャネルが正しく局在できないために生じたと思われる。
2. 心筋においてIRK1は低濃度の細胞内Mg存在下で,外向き電流に単位電流の1/3と2/3の大きさのサブレベルが見られクローン化したIRK1遺伝子をCOS細胞に導入・発現させたチャネルにおいても観察される。我々はIRK1の172番目のアスパラギン酸をアスパラギンに置換するとこのサブレベルが消失することを見出した。次いで更に,172番目に突然変異を持つ種々のIRK1遺伝子を作製し,COS細胞に導入・発現後,電気生理学的解析を行ない,サブレベル出現機序について新たなモデルを考案した。
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