受容体を介した平滑筋収縮におけるCa^<2+>感受性増強機構と細胞内情報伝達系の研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06772154
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 佐藤 光利 東邦大学, 薬学部, 講師 (60231346)
• キーワード: 受容体 / 平滑筋 / 収縮機構 / 細胞内情報伝達 / Ca^<2+>感受性 / プロテインキナーゼ / ミオシン軽鎖 / G-蛋白質

研究概要

受容体を介したCa^<2+>感受性調節機構に関与する細胞内情報伝達系研究の一環として、α_1-アドレナリン受容体サブタイプ(α_<1A>およびα_<1B>)を介した収縮におけるCa^<2+>感受性増加機構を明らかにした。本年度は特に血管平滑筋に焦点をしぼって実験を行った。
1.家兎胸部大動脈摘出切片を用いた細胞内Ca^<2+>濃度の測定および収縮実験
細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i)と収縮張力との関係をfura-2/AMを取り込ませた標本を用いて調べた。完全活性薬のノルエピネフリン(NE)および部分活性薬のクロニジン(Clon)で[Ca^<2+>]i(R340/380)と張力の間にはそれぞれ直線性が得られ、収縮に対するCa^<2+>利用率はNEよりもClonの方が大きかった。さらに、クロロエチルクロニジン処理標本(α_<1A>-受容体のみが存在する標本)ではNEのCa^<2+>利用率は未処理標本に比べ有意に大きかった。ミオシン軽鎖キナーゼ阻害薬のKT5926(10^<-5>M)およびK252a(10^<-6>M)はClon(3×10^<-6>M)よりもNE(3×10^<-8>M)の収縮を強く抑制した。クロロエチルクロニジン処理標本ではKT5926およびK252aによる抑制は未処理標本と比較して有意に小さかった。
2,ミオシン軽鎖のリン酸化量の測定
NE(10^<-5>M)によって45.2%のミオシン軽鎖がリン酸化され、一方Clon(10^<-4>M)は24.8%のミオシン軽鎖がリン酸化され、完全活性薬の方がリン酸化量が多かった。
これらの結果より、NEはα_<1A>-およびα_<1B>-受容体サブタイプを介してミオシン軽鎖のリン酸化に依存しない経路とミオシン軽鎖のリン酸化に依存した経路の両方を活性化して収縮に対するCa^<2+>感受性増加を起こすのに対し、Clonは主にα_<1A>-受容体サブタイプを介してミオシン軽鎖のリン酸化に依存しない調節経路をより活性化して収縮に対するCa^<2+>感受性増加を起こしていることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] M.Satoh,N.Kokubu,I.Takayanagi: "Chloroethylclonidine discriminates between α1A-and α1B-adrenoceptors in the presence of guanosine 5'-triphosphate in rabbit thoracic aorta" Japanese J.Pharmacology. 63. 1-8 (1993)
• [文献書誌] N.Kokubu,M.Satoh,I.Takayanagi: "Contractile responses and movements induced by α1-adrenoceptor stimulant,norepinephrine,in rabbit iris dilator muscle" General Pharmacology. 24. 1541-1545 (1993)
• [文献書誌] 高柳一成,佐藤光利,小池勝夫: "単離平滑筋細胞における薬物受容体(総説)" 日薬理誌. 101. 111-122 (1993)
• [文献書誌] M,Satoh,C.Kojima,N.Kokubu,I.Takayanagi: "α1-Adrenoceptor subtypes mediating the regulation and modulation of Ca2+ sensitiszation of rabbit thoracic aorta." European J.Pharmacology. 265. 133-139 (1994)
• [文献書誌] M.Satoh,N.Kokubu,K.Matsuo,I.Takayanagi: "α1A-Adrenoceptor subtypes effectively increase Ca2+-sensitivity for contraction in rabbit thoracic aorta." General Pharmacology. 26. 357-362 (1995)
• [文献書誌] N.Kokubu,M.Satoh,I.Takayanagi: "Involvement of botulinum C3-sensitive GTP-binding proteins in α1-adrenoceptor subtypes mediating Ca2+-sensitization." European J.Pharmacology. (in press). (1995)
• [文献書誌] 萩原政彦,紺谷仁,佐藤光利,重信弘毅,高柳一成,田中光,他: "薬学生のための 薬理学実験書" 広川書店, 166 (1994)
• [文献書誌] 高柳一成,木沢靖夫,小池勝夫,向後博司,紺谷仁,佐藤光利,他: "解剖生理学マニュアル" 南山堂, 122 (1994)