| 研究課題/領域番号 |
09770472
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| 研究種目 |
奨励研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
循環器内科学
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| 研究機関 | 山形県立保健医療短期大学 |
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研究代表者 |
細谷 幸雄 山形県立保健医療短期大学, その他, 助教授 (10250945)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | カリウムイオンチャネル / 心房筋細胞 / G蛋白質 / パッチクランプ法 / 理論モデル |
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| 研究概要 |
アセチルコリン(ACh)がムスカリン性(m_2)受容体に結合するとG蛋白質が活性化され、αとβγサブユニット(G_<βγ>)に解離する。近年G_<βγ>が直接ムスカリン性カリウム(K_<ACh>)チャネルを活性化することが確立された。しかしAChによるK_<ACh>チャネルの活性化過程を機能的、定量的に解析した報告はない。この研究の目的は理論モデルを用いてAchによるK_<ACh>チャネルの活性化機構を明らかにすることである。モルモット単一心房筋細胞で、inside-out patch clampを行い、細胞外膜側のACh濃度と細胞内膜側のGTP濃度を変化させ、活性化G蛋白質量(G_<βγ>)を変えたときのK_<ACh>チャネルのPatch電流を記録した。細胞外膜側のACh濃度を減少させると、細胞内GTP濃度とチャネル活性の濃度反応曲線の最大活性(Vmax)は減少し、50%活性化濃度(K_D)は増加した。細胞外ACh濃度と細胞内GTP濃度からG_<βγ>濃度を推定するためにThomsenのモデル(1個のm_2受容体が1個のG蛋白質を活性化する)を使用した。またG_<βγ>によるK_<ACh>チャネルの活性化過程をHonodらのアロステリックモデル(K_<ACh>チャネルは4個のサブユニットからなり、各サブユニットに1個のG_<βγ>が結合すると仮定)を用いて表現した。この2つのモデルを組み合わせ、各ACh濃度の濃度ー反応曲線に対してFittingを行い、比較的良好にFitでき、細胞外ACh濃度を減少させたときのVmax減少やK_Dの増加を説明できた。以上より、ThomsenとMonodのモデルを組み合わせ、1個のムスカリン性受容体が1個のG蛋白質を活性化し、K_<ACh>チャネルにはG_<βγ>の結合部位が4個あると仮定すると、AChによるK_<ACh>チャネルの活性化過程が定量的に良く説明された。
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