Kチャンネル開口薬と過分極とにより調節される膜酵素活性の研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04670106
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 柳澤 輝行 東北大学, 医学部, 助教授 (90133941)
• 研究分担者: 岡田 雄治 東北大学, 医学部, 大学院研究生 ; 山岸 俊夫 東北大学, 医学部, 大学院生
• キーワード: 過分極 / Kチャンネル開口薬 / Levcromakalim / KRN2391 / トロンボキサンA_2 / ホスホリパーゼC / イノシトール3燐酸 / 細胞内Ca濃度

研究概要

種々の病態での血管平滑筋・心筋・神経細胞の静止膜電位のレベルがイオンチャンネルの開閉ばかりでなく他の効果を持ち得るのかと言うことが関心を読んでいる。細胞膜を過分極させる作用を持つKチャンネル開口薬(KCO)は一般にagonist収縮を比較的よく抑制することが知られている。そこでこの研究では、Fura-2を細胞内に取り込ませたイヌおよびブタの左冠動脈リング標本を用いて、細胞内Ca濃度([Ca^<2+>]_i)を張力と同時に測定して、thromboxan A_2 analogueであるU46619のagonist収縮作用を検討し、この収縮作用に関与する膜酵素活性であるホスホリパーゼC活性の産物、イノシトール3燐酸をラジオイムノアッセイ法にて検討した。また細胞膜過分極とKCOのagonist作用を抑制する作用機序を検討した。KCO(levcromakalim,KRN2391)は細胞膜を過分極させた。ホスホリパーゼC活性を高めるagonist作用のすべて、すなわち、イノシトール3燐酸含量の増加作用、筋小胞体(SR)からのCa遊離作用そして一過性収縮作用を、KCO(cromakalim,Ki4032)は抑制した。Cromakalimの抑制作用は、KチャンネルブロッカーのTBAで拮抗され、[K^+]。を20mMとすると打ち消された。CromakalimはcaffeineによるCa遊離作用に影響しなかった。さらに、U46619とcaffeineとを続けて作用させると、それに応じてCa遊離が見られた。Cromakalim存在下ではU46619によるCa遊離は抑制されるものの、caffeineによるものは抑制されずむしろ増強された。
KCOは過分極作用によって間接的にCaチャンネルを抑制するばかりでなく、agonistによって活性化される膜酵素のフォスフォリパーゼC活性をも抑制する。さらに膜電位のレベルは膜酵素活性をも調節していることが明かとなった。

研究成果

• [文献書誌] Toshio YAMAGISHI: "Ca^<2+> influx induced by the agonist U46619 is inhibited by hyperpolarization induced by the K^+ channel opener,cromakalim,in canine coronary artery." Japan.J.Pharmacol.59. 291-299 (1992)
• [文献書誌] Yuji OKADA: "E4080 has a dual action,as a K^+ channel opener and a Ca^<2+> channel blocker,in canine coronary artery smooth muscle." Europ.J.Pharmacol.218. 259-264 (1992)
• [文献書誌] Toshio YAMAGUΧ: "Activation of phospholipase C by the agonist U46619 is inhibited by cromakalim-induced hyperpolarization in porcine coronary artery." Biochem.Biophys.Res.Commun.187. 1517-1522 (1992)
• [文献書誌] Yuji OKADA: "KCl-depolarization potentiates the Ca2+ sensitization by endothelinl in canine coronary artery." Japan.J.Pharmacol.60. 403-405 (1992)
• [文献書誌] Toshio YAMAGISHI: "K^+ channel openers,cromakalim and Ki4032,inhibit agonist-induced Ca^<2+> release in canine coronary artery." Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacol.346. 691-700 (1992)
• [文献書誌] Yuji OKADA: "BRL 38227(levcromakalim)-induced hyperpolarization reduces the sensitivity to Ca^<2+> of contractile elements in canine coronary artery." Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacol.347. (1993)