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骨格筋のリアノジン,ジヒドロピリジン両受容体間両方向性連絡の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 13670098
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 薬理学一般
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

須田 憲男  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80201581)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード興奮収縮連関 / カルシウムチャネル / 骨格筋 / 筋小胞体 / カルシウム放出 / リアノジン受容体 / カフェイン / シグナル伝達 / ジヒドロピリジン受容体 / 容量性Ca流入 / GFP
研究概要

本研究は、骨格筋細胞の筋小胞体(SR)膜に存在するRyRと細胞形質膜(T管膜)に存在するDHPRとの間で交わされる両方向性連絡の特性とその分子機構の解明を目的として遂行された。
1)細胞形質膜DHPRからSR膜のRyRへの順行性連絡:Sa^<2+>誘発性Ca^<2+>遊離(CICR)の促進剤であるカフェインの投与により持続的にCa^<2+>放出を起こしている時に、電圧固定法により膜を持続的に脱分極すると、引き続く再分極によりCa^<2+>放出が全面的に停止する(RISC ; PNAS 91,5725,1994)脱分極パルス直後に初めてカフェインを投与してもCICRが起こらないことから、再分極時に確かにCICRが抑制されていることが示唆された。この抑制はDHPR欠損筋細胞(RyRは発現している)では観られず、DHPRを遺伝子導入で発現させると再現されたため、DHPRを介した効果であることが示された。また、同様の抑制は脱分極パルスの代わりにフィールド刺激により活動電位を高頻度に発生させた場合にも観られ、生理的条件下でも起こりうることが示された。一方、脱分極によるCa^<2+>放出はこの種の抑制を受けず、CICRと異なる機構で起こることが示唆された。我々がこれまで実験に用いてきた筋管細胞とその細胞骨格を破壊したmyoballの両者を電顕で調べたところ、興奮収縮連関に必須であるT管膜とSR膜との近接構造は保持されており、成熟筋細胞と本質的な差はないと結論された。
2)SRから細胞形質膜への逆行性連絡:培養ラット骨格筋細胞において、SRのCa^<2+>取り込みを抑制しつつカフェインでCa^<2+>を放出させると、細胞外からのCa^<2+>流入と思われる細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が観られた。また、DHPRを介さずに静止膜電位で活性化される新しいCa^<2+>流入系を検出した。これらがRvRを介した容量件Ca^<2+>流入であるかどうか現在検討中である。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Kusakari Y, Suda N. et al.: "Fundamental properties of the relation between cytosolic Ca^<2+> and isometric tension in mouse ventricular muscles - comparison with ferret and rat."Journal of Muscle Research and Cell Motility. 23. 181 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda N.: "A molecular mechanism underlying swift relaxation of tetanized muscles."Jpn J Physiol. 53. S194 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda N, Matsuba D.: "Contractile properties of young mouse cardiac myocytes."Jpn J Physiol. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusakari Y: "Fundamental properties of the relation between cytosolic Ca^<2+> and isometric tension in mouse ventricular muscles-comparison with ferret and rat"Journal of Muscle Research and Cell Motility. 23. 181 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda N: "A molecular mechanism underlying swift relaxation of tetanized muscles."Jpn Journal of Physiology. 53. S194 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda N: "Contractile properties of young mouse cardiac myocytes."Jpn Journal of Physiology. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda N: "A molecular mechanism underlying swift relaxation of tetanized muscles"Jpn J Physiol. 53. S194 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N, Matsuba D: "Contractile properties of young mouse cardiac myocytes"Jpn J Physiol. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kusakari Y: "Fundamental properties of the relaxation between cytosolic Ca and Isometric tension in mouse ventricular muscles-comparison with ferret and rat"J Muscls Res Cell Motil. 23. 181 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N: "A molecular mechanism underlying swift relaxation of tetanized muscles"Jpn J Physiol. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N: "Functional properties and physiological significance of skeletal-type calcium channel"Jpn J. Physiol.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Lorenzon NM: "Structure and targeting of RyR1 : implications from fusion of green fluorescent protein at the amino-terminal"Archives of Biochemistry and Biophysics. 388巻. 13-17 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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