培養副腎髄質細胞における転写調節因子の変動とNaチャンネル発現の制御

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05670099
• 研究機関: 宮崎医科大学
• 研究代表者: 和田 明彦 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (30131949)
• 研究分担者: 山本 隆一 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (10094111) ; 占部 正信 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (00094087)
• キーワード: Na channels / Expression / A Kinase / C Kinase / ^3H-saxitoxin / ^<22>Na influx / Veratridine / Brevetoxin

研究概要

Naチャネルのdensityは、ニューロンの各部位において、それぞれけ個有の範囲に保たれており、そのことが細胞興奮性を精緻に調節し、ひいては、細胞機能(神経伝達物質の合成、分泌など)を大きく修飾している。
遺伝子転写に関与するtrans-elementsが、リン酸化を受けることにより活性化されることが知られている。そこで、今回、私達は、培養ウシ副腎髄質細胞Naチャネルの発現を変動させる細胞内メッセンジャー、蛋白質リン酸化酵素を検討した。
1.Aカイネースの関与
a)細胞内環状AMP濃度を上昇させる因子(環状AMP、フォスフォジエステラーゼ阻害剤、フォルスコリン)の慢性(10数時間)投与は、Naチャネルへの^3H-サキシトキシン結合のBmaxを増加させた(Kdは不変)。これらの作用は、Aカイネース阻害剤投与により阻止された。
b)投与阻害薬アクチノマイシンD、翻訳阻害薬サイクロヘキサマイド、蛋白グリコシレーション阻害薬テュニカマイシンの存在下では上記の^3H-サキシトキシン結合量増加は認められなかった。
c)ヴェラトリジン、ブレベトキシンによる細胞内への^<22>Na流入のアロステリック調節機構は、処理細胞においても保持されていた。ヴェラトリジン、ブレベトキシンのEC_<50>は不変であったが、^<22>Na流入量は増大した。
Cカイネースの関与
a)プロテイン・カイネースC(PKC)賦活薬処理細胞では、10数時間の潜時ののち、^3H-サキシトキシン結合のBmaxが減少した(Kd不変)。PKC活性化作用をもたないアナログは、効果がなかった。これらの作用は、Cカイネース阻害薬により阻止された。
b)PKC賦活薬の作用は、PKCのdown-regulation(^3H-PDBu結合で測定)ののちに進行した。^3H-PDBu結合、および、^3H-サキシトキシン結合のdown-regulationは可逆的であった。
c)Naチャネル崩壊率は、PKC賦活薬処理群と対照細胞との間では差を認めなかった。
ヴェラトリジン、ブレベトキシンのEC_<50>は不変であったが、^<22>Na流入量は減少した。
以上、Aカイネース、Cカイネースによりリン酸化された転写調節蛋白が、Naチャネル遺伝子の発現を促進、抑制していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] A.Wada,Y.Uezono,F.Izumi: "Down-regulation of voltage-dependent sodium channel and protein kinase C in cultured bovine adrenal medullary cells." Japanese Journal of Pharmacology. 61(Sup.I). 254 (1993)
• [文献書誌] T.Yuhi,A.Wade et al.: "Characterization of〔^3H〕brevetoxin binding to voltage-dependent sodium channels in adrenal medullary cells." Naunyn-Schmiedeberg′s Archives of Pharmacology. in press. (1994)
• [文献書誌] T.Yuhi,T.Yanagita et al.: "cAMP mediater expression of voltage-dependent Na channel in cultured bovine adrenal medullary cells." Japanese Journal of Pharmacology. 64. (1994)
• [文献書誌] T.Yanagita R.Yamamoto,et al.: "Protein Kinase C and down-regulation of voltage-dependent Na channel in bovine adrenal medulla cells." Japanese Journal of Pharmacology. 64. (1994)
• [文献書誌] A.Wada,Y.Uezono,R.Yamamoto,et al.: "Negative modulation of voltage-dependent sodium channel by the channel activator in cultured bovine adrenal medullary cells." Japanese Journal of Pharmacology. 64. (1994)
• [文献書誌] H.Niina,A.Wada et al.: "Brevetoxin PbTx-3 binds to a new neurotoxin receptor and causes allosteric activation of voltage-dependent sodium channel in cultured bovine adrenal medu llary cells" Japanese Journal of Pharmacology. 64. (1994)