カテコ-ルアミン生合成における刺激ー転写連関について

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03670115
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 柳原 延章 産業医科大学, 医学部, 講師 (80140896)
• キーワード: カテコ-ルアミン / 生合成 / 細胞刺激 / チロシン水酸化酵素 / mRNA / 蛋白燐酸化反応 / 転写調節 / Ca^<2+> / calmodulinーdependent protein kinaseII

研究概要

1.カテコ-ルアミン生合成及び分泌の調節における蛋白燐酸化反応の役割について
(1)Ca^<2+>の細胞内情報伝達系を検討する目的でCa^<2+>/calmodulinーdependent protein kinaseIIをラット脳から精製した。この酵素を用いて、staurosporine(protein kinase Cの阻害剤)の影響を調べたところ、比較的低濃度でその活性を抑制した。自己燐酸化酵素に対しても同様な阻害を示すことから、staurosporineは細胞内Ca^<2+>/calmodulinーdependent protein kinaseIIの役割を調べる有力なtoolになることを証明した。(2)Na利尿ペプチド(ANP及びBNP)の副腎髄質細胞に対する作用を調べた。両ペプチドは細胞内cGMPを著明に増加し、同時にチロシン水酸化酵素(以下TH酵素と略)の燐酸化と活性を促進した。この結果より、ANP及びBNPはcGMPーdependent protein kinaseを介してTH酵素を燐酸化し活性化していると考えられた。(3)オカダ酸(protein phoshatase 1及び2Aの阻害剤)で副腎髄質細胞を1日処理すると、カルバコ-ルによるカテコ-ルアミン(以下CAと略)分泌が著明に抑制された。これはオカダ酸処理によりカルバコ-ルの ^<45>Ca^<2+>流入が阻害されたことが原因であった。(4)炭酸リチウム(躁うっ病治療薬)を臨床治療濃度で一週間副腎髄質細胞と培養したところ、CA分泌及び生合成が増加した。又この時、細胞内protein kinase Cの活性も上昇していた。
2.培養細胞系のTH酵素mRNAの定量及び薬関による変動
オカダ酸(10ー100nM)で副腎髄質細胞を48時間処理するとTH酵素の活性が増加した。この時phorbolester(TPA)やforskolinを同時に添加するとオカダ酸とTPAは相加的に、オカダ酸とforskolinは相剰的にTH酵素の活性を増加させた。現在、これらの細胞内のTH酵素mRNAの定量をcDNA(PTH0.6)を用いて行っている。
又、上記1.で述べた蛋白燐酸化反応に影響を与える薬物を用いて副腎髄質細胞に作用させ、その時のTH酵素mRNAの変動についてもあわせて検討している。

研究成果

• [文献書誌] Nobuyuki Yanagihara: "Staurosporine:An effective inhibitor for Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinaseII" Journal of Nertochemistry. 56. 294-298 (1991)
• [文献書誌] Nobuyuki Yanagihara: "Stimulatory effects of brain natriuretic peptide on cyclic GMP accmulation and tyrosine hysroxylase activity in cultured bovine adrenal medullary cells" Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 343. 289-295 (1991)
• [文献書誌] Nobuyuki Yanagihara: "Inhibitory effect of okadaic acid on carbachol-evoked secretion of catecholamines in cultured bovine adrenal medullary cells" Biochemical and Biophysical Research Communications. 174. 77-83 (1991)
• [文献書誌] Nobuyuki Yanagihara: "Ca/calmodulin-dependent protein kinaseII and calmodulin-binding proteins in bovine adrenal medullary cells" The Japanese Journal of Pharmacology. 55. 93 (1991)
• [文献書誌] S.sashihara,Nobuyuki Yanagihara: "Overproduction of voltage-dependent Na^+channels in the developing brain of genetically seizure-susceptible E1 mine" Neurosceince. (1992)
• [文献書誌] T.Terao,Nobuyuki Yanagihara: "Lithium chloride stimulates catecholamine synthesis and secretion in bovine adrenal medullary cells" Biological Psychiatry. (1992)