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1991 年度 研究成果報告書概要

心筋細胞膜のイオンチャネルの再構成:イオンチャネル活性を指標とした、脂質ー蛋白質相互作用及び膜ー細胞質相互作用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 01460269
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関九州大学

研究代表者

桐野 豊  九州大学, 薬学部, 教授 (10012668)

研究分担者 平嶋 尚英  九州大学, 薬学部, 助手 (10192296)
安西 和紀  九州大学, 薬学部, 助手 (70128643)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワードイオンチャネル / 平面膜法 / 再構成 / 心筋細胞膜
研究概要

ブタ心室筋から細胞膜ベシクルを高純度に精製する方法を確立した。心室筋細胞膜ベシクルの純度を評価するためのウワバイン感受性Na^+,K^+ーATPase活性測定においては、膜の透過性を上げてウワバインおよびATPがベシクル膜を透過できるようにする必要が有る。そのためunmasking試薬として、これまではSDSが広く用いられてきたが、SDSは高濃度ではかえってATPase活性を阻害することがわかった。いくつかの試薬を検討した結果、サポニンが大変有効であることが明らかになった。
骨格筋L型Ca^<2+>チャネルのα_2δサブユニットに対するモノクロ-ン抗体を結合した抗体カラムを用いることにより、ブタ心室筋細胞膜ベシクルからジヒドロピリジン(DHP)受容体(=Ca^<2+>チャネル)を約2000倍に精製した。SDSポリアクリルアミド電気泳動によってα_1、α_2δ(各々190、155、20ー25kDa)の3つのサブユニットを確認した。この方法により、これまでよりも短時間で高純度のDHP受容体を得ることができるようになった。精製DHP受容体を活性を保持したままリポソ-ムあるいは平面膜に再構成する可能性が開けた。
ブタ心室筋細胞膜ベシクルを脂質平面膜に再構成し、Ba^<2+>透過性チャネルおよびNa+透過性チャネルを検出した。Ba^<2+>透過性チャネル検出条件においては、ほとんどの場合複数のチャネルが同時に観察された。その中から、これまでに報告されているB型Ca^<2+>チャネル相当するものを同定した。Na^+透過性チャネルの中から、これまで心筋細胞では報告されていない非選択性カチオンチャネルを見いだし、その単一チャネルの性質を詳しく調べた。心室筋細胞膜イオンチャネルに対する細胞質因子の作用を検討しようとしたが、予想外の現象として、細胞質溶液自身が平面膜に作用してチャネル様のコンダクタンス上昇を引き起こすことが見いだされた。

  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] Kazunori ANZAI,Hitomi KADONO,Mitsuyo HAMASUNA,Sannamu LEE,Haruhiko AOYAGI,Yutaka KIRINO: "Ion channel activity of synthetic basic peptides in planar lipid bilayers" J.Pharmacobio-Dyn.12. s-122 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kazunori ANZAI,Masami YOSHIDA,Yutaka KIRINO: "Change in intravesicular volume of liposomes by freeze-thaw treatment as studied by the ESR stopped-flow technique" Biochim.Biophys.Acta. 1021. 21-26 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.AGAWA,S.LEE,S.ONO,H.AOYAGI,M.OHNO,T.TANIGUCHI,K.ANZAI,Y.KIRINO: "Effect of amphipathic α-hferical model peptides posessing various numbers of amino acid residues on phospholipid membranes and their biological activity" Peptide Chemistry. 1989. 145-148 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yutaka KIRINO,Naohide HIRASHIMA,Yoshiro SAITO: "Patch-clamp measurements of ion channels in biomembrane vesicles reconstituted into giant proteoliposomes by freeze-thawing without use of detergent" Methods Neurosci.4. 374-383 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] kazunori ANZAI,Hitomi KADONO,Mitsuyo HAMASUNA,Sannammu LEE,Haruhiko AOYAGI,Yutaka KIRINO: "Formation of ion channels in planar lipid bilayer membranes by synthetic basic peptides" Biochim.Biophys.Acta. 1064. 256-266 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Naohide HIRASHIMA,Hitoshi ISHIBASHI,Yutaka KIRINO: "Comparative electrophysiological study of reconstituted membrane preparations of the potassium channel of the rabbit skeletal muscle sarsoplasmic reticulum" Biochim.Biophys.Acta. 1067. 235-240 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yukio AGAWA,S.LEE,S.ONO,H.AOYAGI,M.OHNO,T.TANIGUCHI,K.ANZAI,Yutaka KIRINO: "Interaction with phospholipid bilayers,ion channel formation,and antimicrobial activity of basic amphipathic α-helical model peptide having various chain length" J.Biol.Chem.266. 20218-20222 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kazunori ANZAI,Hiroshi,TOKUMARU,Naoki SOEJIMA,ken'ichi HATANAKA,Yutaka KIRINO: "Preparation and characterization of cardiac sarcolemmal vesicles from porcine ventricular muscles"

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hiroshi TOKUMARU,Kazunori ANZAI,Yutaka KIRINO: "Purification of the cardiac 1,4-dihydropyridine receptor using immunoaffinity chromatography with a monoclonal antibody against the α_2δ subunit of the skeletal muscle dihydropyridine receptor"

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Masaya SHIGEMORI,Masahiro HIBINO,Kazuhiko KINOSHITA,Jr Hiroyasu ITOH,Kuniaki NAGAYAMA,Akira IKEGAMI: "Electroporation of cell membrane under a pulsed laser fluorescence microscope" Dynamic behavior of Macromolecules.Colloids,Liquid Crystals and Biological Systems by Optical and Electrooptical Methods(T.Watanabe,Ed.). 311-316 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 桐野 豊: "骨格筋の細胞内カルシウム動態" 「日本臨床」、別冊特集:骨格筋疾患. 47. 41-48 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 桐野 豊: "“電子スピン共鳴"、新基礎生化学実験法第5巻「高次構造・状態分析」(松橋通生、中嶋暉躬 編)" 丸善, 20 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.KINOSHITA,Jr,HIBINO,H.ITO,M.SHIGEMORI,K.HIRANO Y.KIRINO,T.HAYAKAWA: "Handbook of electroporation and electrofusion (D.C.Chang,B.M.Chassy,J.A.Saunders,E.E.Sowers,Eds.)" Academic Press, 581 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 桐野 豊,小沢 俊彦: "エッセンスESRー基礎と実験ー" 廣川書店, 169 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 桐野 豊: "“機能再構成(イオンチャネル)"、「レセプタ-」(井村 裕夫,岡 哲雄,芳賀 達也,岸本 英爾 編)" 朝倉書店,

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 桐野 豊: "「薬物の構造解析と医薬品開発」(荒田洋治 編)" 廣川書店,

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  • [文献書誌] 桐野 豊: "「生体成分の分析科学」(中嶋 暉躬,吉岡 正則 編)" 廣川書店,

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  • [文献書誌] 桐野 豊: "「物理化学」(清水 博,桐野 豊 編)" 南江堂,

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  • [文献書誌] Kazunori Anzai, Hitomi Kadono, Mitsuyo Hamasuna, Sannamu Lee, Haruhiko Aoyagi, and Yutaka Kirino: " "Ion channel activity of synthetic basic peptides in planar lipid bilayers"" J. Pharmacobio-Dyn.12. s-122 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazunori Anzai, Masami Yoshida, and yutaka Kirino: " "Change in intravesicular volume of liposomes by freeze-thaw treatment as studied by the ESR stopped-flow technique"" Biochem. Biophys. Acta. 1021. 21-26 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yukio Agawa, Sannamu Lee, Shin Ono, Haruhiko Aoyagi, Motonori Ohno, Takako Taniguchi, Kazunori Anzai, and Yutaka Kirino: " "Effect of amphipathic alpha-helical model peptides posessing various numbers of amino acid residues on phospholipid membranes and their biological activity"" Peptide Chemistry. 1989. 145-148 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Kirino, Naohide hirashima, and Yoshiro Saito: " "Patch-clamp measurement of ion channels in biomembrane vesicles reconstituted into giant proteoliposomes by freeze-thawing without use of detergent"" Methods Neurosci. 4. 374-383 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazunori Anzai, Hitomi Kadono, Mitsuyo Hamasuna, Sannam Lee, Haruhiko Aoyagi, and Yutaka Kirino: " "Formation of ion channels by synthetic basic peptides in planar lipid bilayer membrane" Biochem. Biophys. Acta. 1064. 256-266 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naohide Hirashima, Hitoshi Ishibashi, and Yutaka Kirino: " "Comparative electrophysiological study of reconstituted membrane preparations of the potassium channel of the rabbit skeletal muscle sarcoplasmic reticulum"" Biochem. Biophys. Acta. 1067. 235-240 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yukio Agawa, Sannamu Lee, Shin Ono, Haruhiko Aoyagi, Motonori Ohno, Takako Taniguchi, Kazunori Anzai, and Yutaka Kirino: " "Interaction with phospholipid bilayers, ion channel formation, and antimicrobial activity of basic amphipathic alpha-herical model peptides of various chain lengths"" J. Biol. Chem.266. 20218-20222 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazunori Anzai, Hiroshi Tokumaru, Naoki Soejima, Kenichi Hatanaka, and Yutaka Kirino: " "Preparation and characterization of cardiac sarcolemmal vesicles from porcine ventricular muscles""

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hiroshi Tokumaru, Kazunori Anzai, Teruo Abe, and Yutaka Kirino: " "Purification of the cardiac 1, 4-dihydropyridine receptor using immunoaffinity chromatography with a monoclonal antibody against the alpha_2delta subunit of the skeletal muscle dihydropyridine receptor""

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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