開口放出の細胞内調節機構に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044199
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 熊倉 鴻之助 上智大学, 理工学部, 教授 (70129790)
• 研究分担者: MILLAR Julli クイーン, メリー&ウェストフィールド大学・生理学教室, Senior Lec ; DUCHEN Micha ロンドン大学, 生理学教室, Reader ; TATHAM Peter ロンドン大学, 生理学教室, Senior Lec ; GOMPERTS Bas ロンドン大学, 生理学教室, 教授 ; 今泉 美佳 上智大学, 理工学部, 助手 (40201941) ; 井上 和秀 国立衛生試験所, 薬理部, 室長 (80124379) ; 寺川 進 浜松医科大学, 光量子医学研究センター, 教授 (50014246)
• キーワード: 開口放出の調節機構 / クロマフィン細胞 / GTP結合蛋白質 / 蛋白質リン酸化 / 実画像解析 / 分泌顆粒の運動 / 細胞骨格系蛋白質 / 単一細胞からの放出測定

研究概要

本研究目的である開口放出の細胞内調節機構について,本年度は以下の研究成果を得た。
1.クロマフィン細胞では、ATP依存性に開口放出がプライミングされるためにはミオシン軽鎖キナーゼが必須因子であることが明らかになった。ミオシンリン酸化と密接に関連するアクチン繊維の動態測定から、形質膜直下のアクチン繊維が重要な役割を果たす可能性が示唆され、その解析を進めている。
2.Goを直接活性化するペプチド、マストパランと、Go抗体を用いた解析から、Goは、ATP依存性プライミング過程を抑制的に調節するが明らかになった。また、CキナーゼとGAP43がこのGoの活性調節に関わる可能性が示唆され、これらの分子を介したプライミング調節機構を解析している。
3.ビデオマイクロスコープによる単一細胞からの開口放出の実画像解析と、カーボンファイバー電極による放出測定を同時に同一細胞で行うことに成功し、イギリス側でも測定装置の設置を進める。また、この測定データの解析は、平成7年7月にイギリス生理学会に発表する予定で、現在測定解析を進めている。
4.モルモットの好酸球をビデオ強化型微分干渉顕微鏡にて超高倍率観察し、この細胞の分泌反応に関わる細胞内信号分子を解析した。膜容量測定による分泌反応の測定結果と一致して、GTPとカルシウムが開口開始に最も基本的な細胞内信号となっていることが明らかになった。また、カルシウムは単独で分泌顆粒の運動停止をもたらし、GTPと共働して開口をもたらすと考えられた。
5.PC12細胞において、P2受容体を介するATP応答が亜鉛イオンによって増強されることを明らかにした。また、ATP反応は、自身の代謝産物であるアデノシンによって、促進・抑制両方向性の調節を受けることが明らかとなった。
6.平成7年度は以上の成果を踏まえて、それぞれの研究をさらに進展させる計画である。

研究成果

• [文献書誌] 今泉 美佳: "開口放出と3量体Gタンパク質" 細胞工学. 13. 373-380 (1994)
• [文献書誌] 御園生 裕明: "開口放出のPriming Stepに対するMastoparanの抑制作用" 神経化学. 33. 150-151 (1994)
• [文献書誌] Konosuke Kumakura: "Essential Role of Myosin Light Chain Kinase in the Mechanism for MgATP-Dependent Priming of Exocytosis in Adrenal Chromaffin Cells" Journal of Neuroscience. 14. 7695-7703 (1994)