互いに異なるGTP結合蛋白が介在する細胞内情報伝達系の電気生理学的研究

1990 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 / ド-パミン受容体 / セロトニン受容体 / ヒスタミン受容体 / アセチルコリン受容体 / FMRFamide受容体 / K^+チャネル / Na^+チャネル

研究概要

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の何れかの投与でK^+チャネルが開いて発生する過分極応答の発現では、百日咳毒素に感受性をもつG蛋白がK^+チャネルと受容体間を媒介している。また、同じ型の細胞には静止膜で温度をあげただけでG蛋白の活性化を介して開くK^+チャネルがある。今年度の研究ではこれらのK^+チャネルの電流電圧特性やキネテクスを調べたり、GTP誘導体や、K^+チャネルブロッカ-のTEAやバリュウム等を用いて、上記二つのK^+チャネルが電気生理学的にも薬理学的にも全く同じ性質を持つ事を示した。従ってこのK^+チャネルと連関したG蛋白は常温で受容体刺激をしなくても常にいくらか活性化していると考えられる。目下、各種G蛋白に対する抗体を用いて受容体と連関したG蛋白がどの型のものか試すと共に、受容体刺激の応答と温度応答に関与するG蛋白が果たして同じ型のG蛋白であるかどうかを調べている。
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発生するゆっくりとした脱分極応答の発現ではコレラ毒素に感受性を持つG蛋白が活性化して、電圧依存性のNa^+ーチャネルが開く。今年度はセロトニン投与により上記応答を示す細胞で、cAMPホスホジエステラ-ゼ阻害剤のIBMXの存在下でもセロトニン応答が増大しないことを確かめた。また、アデニレ-トサイクレ-スやAカイネ-ス阻害剤等でもこの応答は影響を受けなかった。従ってこの応答は細胞内cAMPの増加が主な原因ではない。さらにこの応答を媒介するG蛋白は従来のGsではない事が示唆される。目下、ド-パミン応答でも同様の事が成り立つかを調べている。

研究成果

• [文献書誌] Hakozaki,S.,Matsumoto,M.,Sasaki,K.: "Temperatureーsensitive activation of Gー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^+ー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ー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). 2. (1991)
• [文献書誌] Kudoh,A.,Sasaki,K.,Matsumoto,M.: "A slow voltageーdependent Na^+ーcurrent induced by 5HT and the Gーproteinーcoupled activation mechanism in the ganglion cells of Aplysia." Japanese Journal of Physiology. 41. (1991)
• [文献書誌] Matsumoto,M.,Hakozaki,S.,Kudoh,A.,Sasaki,K.: "K^+ーchannels operated by receptor stimulation can be activated simply by raising temperature." Japanese Journal of Physiology. 41. (1991)
• [文献書誌] Sasaki,K.,Kudoh,A.,Matsumoto,M.,Takashima,K.,Takahashi,J.,Sato,M.: "Regulatory roles of different Gーproteins for K^+ーdependent and Na^+,Ca^<2+>ーdependent postsynaptic responses in the ganglion cells of Aplysia." Proceedings of IIIrd Symposium on Molluscan Neurobiology (Amsterdam).3. (1991)