心筋細胞間の結合形成にいたる分子機構の発現過程にかんする研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06274222
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 柴田 洋三郎 九州大学, 医学部, 教授 (90037482)
• 研究分担者: 稲井 哲一朗 九州大学, 医学部, 助手 (00264044) ; 倉岡 晃夫 九州大学, 医学部, 助手 (30253412) ; 飯田 弘 九州大学, 医学部, 講師 (70150399)
• キーワード: 心筋 / ギャップ結合 / コネキシン / 介在板 / プルキンエ線維 / 洞房結節 / 免疫標識 / コンダクタンス

研究概要

ギャップ結合の構成分子はコネキシン(Cx)と呼ばれ、一群のCx蛋白ファミリーが存在する。哺乳類心筋ではCx43が主体で、Northern blotではCx40、Cx45なども検出されている。本研究ではこれら異種ギャップ結合蛋白の心筋各種細胞での発現様態を解析するために、特異的な抗体を作成してその分布局在を調べた。
◎方法:cDNAより得られたアミノ酸配列から、Cx43、Cx40、Cx45、の各々に特異的なペプチド配列(Cx43:107-119、Cx40:333-345、Cx45:385-396)にたいするウサギ抗血清を作成し、ラットとモルモット成獣の心臓凍結切片の免疫蛍光染色と免疫ブロット・RNAブロットなどによって発現を解析した。
◎結果:心筋全体でCx43が免疫染色・免疫ブロットともに強く発現しており、とくに作業心筋の介在板部に特徴的に分布していた。しかしCx40やCx45も弱いながら作業筋でもCx43と重なって発現し、介在板でこれら3種のコネキシンが混在してギャップ結合を構成することが判明した。一方、房室束やブルキンエ線維などの刺激伝導系では、Cx43よりもむしろCx40が強く認められた。またラット・モルモットとも心房の洞房結節領域に、3種抗体のいずれによっても標識されない部分が認められ、その周辺域にはCx45の介在を認めた。
◎結語:免疫標識により、作業心筋では3種のコネキシン蛋白が介在板で混在し、また特殊心筋ではギャップ結合の蛋白構成比が異なることが判明した。コンダクタンスはCx43:40-50pS、Cx40:160-195pS、Cx45:20-35pSであり、また電位依存特性も大きく異なっている。今後、これら各種のコネキシン分布の心筋機能に於ける意義、および発生分化過程における発現調節機構を明らかにするとともに、洞房結節に分布するコネキシンの同定をすすめていきたい。

研究成果

• [文献書誌] Shibata,Y.: "Gap junction formation and regulation in cultured adult rat and guinea pig cardiac muscle cells." Prog.Cell Res.4. 151-154 (1994)
• [文献書誌] Hatae,T: "Cytoplasmic surface ultrastructures of gap junctions in bovine lens fibers." Investigative Ophthalmology and Visual Sclence. 34(7). 2164-2173 (1993)
• [文献書誌] Kuraoka,A: "Localizations of gap junction proteins,connexins 32 and 26,in the rat and guinea pig livers as revealed by quiche-freaze,deen-etch immunoele ctron microocopy." J.Histochem-Cytochem.41. 971-980 (1993)
• [文献書誌] Hatae,T: "Immunocytochemistry of types I-IV collagen in human anterior subcapsular cataracts." Graefe's Arch-Clin-Exp.Ophthalmol.231. 586-590 (1993)
• [文献書誌] Kuraoka,A: "Immunocytochemical studies of major gap junction proteins in the salivary glands of the rat." Europ.Arch.Otorhinolanyrgol.251. 595-599 (1994)
• [文献書誌] Kuraoka,A: "Characterization of isolated guinea pig liver gap junction." Prog-Cell Res.4. 111-114 (1994)