細胞防御クロライドイオンチヤネルのGTP結合蛋白による調節

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07256206
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 竹口 紀晃 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (00019126)
• キーワード: GTP結合蛋白 / 塩素イオンチャネル / プロスタグランジンE2 / NO / cGMP / 細胞防御

研究概要

胃は強酸を分泌するが、自己を消化しない防御機構が存在する。本申請者らは、ウサギ胃酸分泌細胞に電気生理学的手法であるパッチクランプ法を適用し、細胞の基底側膜に細胞防御機能に直接かかわる塩素イオンチャネルが存在することを発見した(J. Physiol. 1992 and 1993)。ウサギ胃酸分泌細胞の膜電位形成にはこのイオンチャネルがハウスキーピングチャネルとして機能している。PGE_2により、この塩素イオンチャネルのオープニングは活性化し、GTP_γSによりこの塩素イオンチャネルは閉鎖した。GTP_γSによる塩素イオンチャネル閉鎖機構について研究し、その結果をJ. Biol. Chem.(1994)に発表した。本研究では塩素イオンチャネルがPGE_2によりオープニングする機構に重点をおいて研究した。PGE_2は胃酸分泌細胞内の遊離Ca^<2+>濃度を約数十nM上昇させた。この上昇は百日咳毒素により抑制された。また、このCa^<2+>濃度の上昇には2nd phaseのプラトーがなく、細胞内Ca^<2+>ストアからのCa^<2+>放出のみが考えられた。EP3 agonist/EP1 antagonistであるONO-NT-012を使って、このことを確認した。またPGE_2はcGMP濃度を上昇させた。この間に、NOが関与している証拠が得られた。従って、最終的にはcGMPがキナーゼを活性化して、塩素イオンチャネルをオープニングさせると考えられた。従って、このイオンチャネルはNOにより開き、O_2^-により閉じる。また百日咳毒素に無関係なGTP結合蛋白により開き、百日咳毒素に関係するGTP結合蛋白により閉じる。即ち、同一部類に属する2つの作用物質により反対方向に情報が伝えられる。

研究成果

• [文献書誌] Sakai,H.et al.: "A gastric housekeeping Cl^- channel activated via prostaglandin EP_3 receptor-mediated Ca^<2+>/nitric oxide/cGMP pathway." Journal of Biological Chemistry. 270. 18781-18785 (1995)
• [文献書誌] Sakai,H.et al.: "Ca^<2+>-activated outward-rectifier K^+ channels and histamine release by rat gastric enterochromaffin-like cells." European Journal of Pharmacology-Molecular Pharmacology Section. 291. 153-158 (1995)
• [文献書誌] Sakai,H.et al.: "Eicosanoid-mediated Cl^- secretion induced by the antitumor drug irinotecan(CPT-ll)in the rat colon." Naunyn-Schmiedeberg's Archiev fur Pharmacology. 351. 309-314 (1995)
• [文献書誌] Asano,S.et al.: "Functional expression of gastric H^+, K^+-ATPase and site-directed mutagenesis of the putative cation binding site and the catalytic center." Journal of Biological Chemistry. 271. 2740-2745 (1996)
• [文献書誌] Morii,M.et al.: "Oligomeric regulation of gastric H^+, K^+-ATPase." Journal of Biological Chemistry. 271. 4068-4072 (1996)
• [文献書誌] Sakai,H.et al.: "GTP-binding protein-mediated production of superoxide anion in rabbit gastric parietal cells." Japanese Journal of Physiology. 45. 673-679 (1995)