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イノシトール三燐酸(IP_3)による細胞内Ca^<2+>ストアからのCa^<2+>放出は、アゴニストによる平滑筋収縮制御の上で重要な役割を果たしている。本研究は、IP_3によるCa^<2+>放出チャネルのIP_3濃度依存性、Ca^<2+>などによるモデュレーションの様式を分子レベルで追求することを目的とした。頭初、脂質二重膜にCa^<2+>放出チャネルを融合させ、そこを流れる単一チャネル電流を測定することを目指した。平成3年度は、研究の第一段階としてまず測定系の確立を行なった。2つの液槽間を仕切るテフロン膜に開けた直径150μm程度の小さな穴に脂質二重膜を張り、それにイオンチャンネルを持った膜標品を融合させることができるようにした。単一チャンネルの開閉は液槽間を流れる電流をパッチクランプ用増幅器を用いて増幅し、電流の記録と解析にはマイクロコンピューターを用いた。人工膜を用いる実験法の最も難しい点の1つは標本の作成方法であるので、まず、実験方法が比較的確立されているウサギ骨格筋小胞体のCa^<2+>放出チャネルについて実験を行い、手技の確立を目指した。平成4年度には、ウサギ小脳から得られた小胞体標品を用いて、筋小胞体と同様のCa^<2+>放出チャネル活性は観察できたが、IP_3チャネルについては安定した結果を得ることが極めて難しく、研究期間内に有意義な結果を得ることが困難な状態となった。そこで、平滑筋スキンドファイバーを用いた実験に、ケージド化合物の光分解を組み合わせた実験を行なって、IP_3によるCa^<2+>放出の分子機構を調べることにした。これによってIP_3の作用には弱い協同性があることを示した。またCa^<2+>放出速度はCa^<2+>濃度に依存して、300nMまでは促進効果がそれ以上の濃度では抑制効果が、即時的に現われることを明かにした。このような効果はCa^<2+>動員機構において重要な役割を果たすと考えられる。今後脂質二重膜の実験も続けていき、新たな結果を得たいと考えている。
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