心筋Caチャンネル開閉機構の長時間記録による解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02670041
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 大地 陸男 順天堂大学, 医学部, 教授 (10049025)
• キーワード: カルシウムチャンネル / イソプレナリン / アデノシン / 心室筋 / 心房筋 / BAY K 8644 / パッチクランプ法

研究概要

本研究の目的は心筋Ca電流の修飾が、チャンネル開閉様式のいかなる変化によるかを単一チャンネルレベルで、チャンネル現象は確率的に生起するので、時間をかけて調べることであった。酵素的に遊離したモルモットの心室筋および心房筋を用い、細胞接着型のパッチクランプ実験を行った。心室筋では,還流するイソプレナリンの濃度を1nMー0.1mMの範囲で100万倍変化させ、チャンネルの利用率、開孔時間、ノンブランク掃引の開確率に対する効果を検討した。既に発表したように、100nMおよび1000nMではノンブランク掃引の割合(利用率)の増大が見られたが、ノンブランク掃引での開確率は僅かに増大したのみであった。開孔時間のヒストグラムは単一指数関数で近似され、時定数と平均開孔時間はイソプレナリンで不変であった。Caチャンネルの高度のリン酸化では通常生じないノンブランク掃引での開確率の増大と開孔時間の延長が起こるという発表があるが、イソプレナリン0.01mM(N=16)、0.1mM(N=13)でも、開確率の増大は依然として小さく、開孔時間も有意の増大を示さなかった。ここで利用率は100nM時と同様に増大した。従って、従来と同じくβ刺激は主として利用率の増大により電流を増大すると結論された。心房筋でも100nMのイソプレナリンはCaチャンネルの利用率を増大した。これはアデノシンのアナログであるNECAによって抑制された。CaアゴニストBAY K 8644の作用に対するイソプレナリンの効果を引続き調べた。イソプレナリンを添加すると心室筋で開孔時間が長く開確率の大きい、いわゆるモ-ド2掃引の割合が増大した。おそらくチャンネルのリン酸化はBAY K 8644のチャンネルへの結合性を増大するのであろう。

研究成果

• [文献書誌] U.Jahnel: "Adrenergic effects on calcium channel currents are antagonized by NECA in guinea pig atrialcells." NaunynーSchmiedberg's Archiv of Pharmacology.
• [文献書誌] W.Tantirittisak: "wholeーcell K currents in isolated rabbit corneal epithelial cells." Japanese Journal of Physiology. 41. 961-967 (1991)
• [文献書誌] R.Ochi: "Does phosphorylation increase the open probability of calcium channel of cardiac muscle?" The Physiologist. 34. 102 (1991)
• [文献書誌] T.Nakamura: "Prolongation of open time in Lーtype calcium channel induced by strong Bーadrenergic stimulation or large depolarization in guinea pig ventricularcells." Japanese Journal of physiology. 41(Sup.). S314 (1991)
• [文献書誌] 大地 陸男: "Caチャネルト興奮・収縮" 病態生理. 10. 423-429 (1991)
• [文献書誌] 大地 陸男: "カルシウム流入の調節" メビオ. 9. 37-42 (1992)
• [文献書誌] 大地 陸男: "入沢 宏,田衛編.新生理学大系16 循環の生理(静止膜とその働き。活動要位形成にあずかる膜電流の項)" 医学書院, 20-41 (1991)
• [文献書誌] 大地 陸男: "生理学テキスト" 文光堂, 448 (1992)