互いに異なるGTP結合蛋白が介在する解剖内情報伝達系の電気生理学的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01570074
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 佐々木 和彦 岩手医科大学, 医学部生理学第一講座, 助手 (70118248)
• 研究分担者: 高島 浩一郎 岩手医科大学, 医学部生理学第一講座, 助手 (80146026) ; 松本 光比古 岩手医科大学, 医学部生理学第一講座, 講師 (20118300)
• キーワード: GTP結合蛋白 / アセチルコリン受容体 / ド-パミン受容体 / セロトニン受容体 / ヒスタミン受容体 / FMRFamide受容体 / K^+チャンネル / Na^+チャンネル

研究概要

海産軟体動物のアメフラシ神経節を用いて、アセチルコリン、ヒスタミン、ド-パミン、またはペプチドのFMRFamideの何れかを投与したときK^+チャンネルが開き過分極応答を示す細胞を同定した。これらの細胞にGDPアナログのGDPβSを細胞内注入すると応答は抑制された。百日咳毒素の投与でも上記伝達物質の応答を不可逆的に抑制した。以上の事からこれらの応答の発現では百日咳毒素に感受性をもつG蛋白がイオンチャンネルと受容体間を媒介している事が示された。更にこれらのK^+チャンネルは受容体刺激をしないときではG蛋白の活性化を介して温度を上げると開き、逆に温度を下げると閉じる事を見つけた。また上記のうち、FMRFamide受容体刺激による過分極応答の発現では、G蛋白の活性化以降、細胞内のCa^<2+>濃度の上昇や細胞内アデニレ-トサイクレ-ス活性の変化及びそれに引き続いて起こる細胞内cAMPの濃度変化が原因でない事が示された。
一方、ド-パミン、セロトニン、FMRFamideの何れかの投与により上と異なる型の受容体を介してゆっくりとした脱分極応答を示す細胞を同定した。これらの応答のイオン機構は、電圧依存性のNa^+、Ca^<2+>-チャンネルの開閉による事を示した。次にGDPアナログのGDPβSを細胞内に注入すると抑制される事、コレラ毒素を細胞内に注入しても抑制される事からこれらの応答は悉く、Gs様G蛋白が媒介している事を示した。目下、セロトニン投与により上記応答を示す細胞を用いてGs様蛋白の活性化以降果たして細胞内アデニレ-トサイクレ-スの活性化及びそれに引き続く細胞内cAMPの増大がイオンチャンネルの開く原因になっているか否かを調べている。

研究成果

• [文献書誌] Hakozaki,S.,Matsumoto,M.,Sasaki,K.: "Temperature-sensitive activation of G-protein regulating the resting membrane conductance of Aplysia neurons." Japanese Journal of Physiology. 39. 115-130 (1989)
• [文献書誌] Takahashi,J.,Sasaki,K.,Matsumoto,M.: "The gating mechanisms of K^+-channels coupled to the FMRFamide receptor in the ganglion cells of Aplysia." Journal of Physiological Society of Japan. 51. 363-377 (1989)
• [文献書誌] Sasaki,K.,Shozushima,M.,Matsumoto,M.,Kudoh,A.,Sato,M.: "Regulation of ionic channels by GTP-binding proteins coupled with various types of receptors in Aplysia neurons." Proceedings of the Symposium on “Signal Molecules and Mechanisms of Animal Behavior".(Moscow,USSR). (1990)
• [文献書誌] Sasaki,K.,Kudoh,A.,Matsumoto,M.,Takashima,K.: "A chorelatoxin-sensitive GTP-binding protein mediates dopamine-,serotonin-,and FMRFamide-induced slow inward current in Aplysia ganglion cells."
• [文献書誌] Kudoh,A.,Sasaki,K.,Matsumoto,M.: "Intracellular mechanisms generating the slow inward current induced by serotonin in Aplysia ganglion cells."