心血管系細胞内Caイオン代謝蛋白の細胞工学的および遺伝子工学解析とその臨床応用

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480243
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 豊岡 照彦 東京大学, 保健センター・第二内科, 講師 (00146151)
• 研究分担者: 杉本 恒明 東京大学, 医学部・第二内科, 教授 (60019883) ; 倉智 嘉久 東京大学, 医学部・第二内科, 助手 (30142011)
• キーワード: Caチャンネル / 筋小胞体 / IP_3 / ミオシン / 細胞工学 / 遺伝子工学

研究概要

細胞工学的な実験は順調に進み、心筋細胞由来のCaチャンネル蛋白の分離・精製と、これを人工脂質膜のリポソ-ムに再構成してその機能を同定することができた。また組織培養平滑筋の細胞内Caイオン勤態を各種の血管作動性物質で刺激し、二次元画像として解析中に、(1)Caイオンの応答は細胞毎に大きく異なり、(2)従来多数の細胞集団を用いて、同時に得られた現象の多くは、個々の反応性の全く異なる現像の総和を観測していた事、(3)特に培養後期には、筋小胞体上のCaチャンネルのカフェイン・リアノジン感受性CaチャンネルとIP_3感受性Caチャンネルを有する細胞は、同一細胞に認められるのではなく、それぞれ別の細胞に発現する事、(4)しかし電位依存性Caチャンネルは、全ての血管平滑筋細胞に、ほぼ等しく発現していた。従って血管平滑筋細胞のCaチャンネルは、その培養時期に依存して変化し、かつその変化の具合もチャンネルの種類により、全く異なって制御されている事が示された。またCaチャンネルの分離中に副産物として収縮蛋白が得られる。これを用い血管内に発現しているミオシンを各種の電気泳動で解析した結果、(1)動脈では2種類、(2)静脈では1種類のみ形成されているが、(3)これは血管内の圧力を感じて変化するのではなく、(4)全くアミノ酸配列の異なるミオシンが形成されている事が判明した。次の課題の遺伝子工学的解析のために、現在プロ-ブの作製、クロ-ニングが進行中である。来年度以降の進展を期している。

研究成果

• [文献書誌] Toyo-oka,T.,Arisaka,H.,Sanma,H.,Shin,W-S.,Dan,Y.,and Sugimoto,T.: "Synergistic deleterious effect of micromolar Ca ions and free radical on respiratory function of heart mitochondria at cytochrome C and its salvage trail." Biochemical and Biophysical Research Communications. 163. 1397-1403 (1989)
• [文献書誌] Toyo-oka,T.,Shin,W-S.,Okai,Y.,Dan,Y.,Morita,M.,Iizuka,M.& Sugimoto,T.: "Collagen-stimulated human platelet aggregation is mediated by endogenous calcium-activated neutral protease." Circulation Research. 64. 407-410 (1989)
• [文献書誌] Arisaka,H.,Toyo-oka,T.,and Hosoda,S.: "In vivo ^<31>P-NMR spectroscopy at epicardium under hypoxia." Japanese Circulation Journal. 53. 1098-1099 (1989)
• [文献書誌] Toyo-oka,T.: "A critical review of NMR imaging and spectroscopy for the evaluation of cardiac hypertrophy in humans and experimental animals." Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 21. 141-147 (1989)
• [文献書誌] Toyo-oka,T.,Arisaka,H.,Takayasu,T.,Tezuka,T.and Hosoda,S.: "Muscle energetics:In vivo ^<31>P-NMR spectroscopy of heart in hypoxia and identification of biochemical factors responsible for the contractility loss." Alan R.Liss,Inc.,New York, 622 (1989)