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1997 年度 研究成果報告書概要

心筋L型Caチャネル開閉機構のリン酸化およびカルシウムによる修飾に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07457013
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関順天堂大学

研究代表者

大地 陸男  順天堂大学, 医学部, 教授 (10049025)

研究分担者 増宮 晴子  順天堂大学, 医学部, 助手 (30286744)
立山 充博  順天堂大学, 医学部, 助手 (30276472)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
キーワードカルシウムチャネル / パッチクランプ / リン酸化 / ベータサブユニット / アンチセンス / BAY K 8644 / antisence / beta-subunit
研究概要

心筋のL型チャネル電流は、細胞内におけるcAMPやCa増大時に、A-キナーゼを介するリン酸化によって増大する。単一Caチャネル電流の解析から、チャネルのリン酸化による修飾の分子機構をシグナル伝達と関連づけて記述することが第一の目的であった。一方、L-型CaチャネルはジヒドピリジンCa拮抗薬、作用薬の受容体である。これらの薬物の作用がリン酸化でいかに修飾されるかが第二の目的であった。
研究成果
1. isoproterenolの濃度を1nMから0.1mMまで変化させても、mode 0とmode 1が生ずるのみでmode 2発生率が増大しないことが判明した。
2. BAY K 8644によるmode 2の発生率はisoproterenolで増大した。
3. Ba電流の電流不活性化の時間経過がDHP拮抗薬で促進され、これがさらにAキナーゼにより促進された。
4.培養ウサギ心室筋のβサブユニットをアンチセンス処理した実験から、心筋のL-型CaチャネルのβサブユニットはCaチャネル電流の活性化と不活性化の時間経過を促進することが確認された。
5.βサブユニットのアンチセンス処理ではリン酸化による電流増大が減少した。また、増大時の電流電圧関係の過分極方向へのシフトにはβサブユニットが必須であった。
将来の展望
チャネルの分子生物学的な研究から、in vitroの発現系で多くの基礎的データが既に蓄積されている。アンチセンス法は生体機能の分子生物学的修飾であり、分子の生体内での役割を直接みられるという大きな意義がある。これからは機能の時代である。我々は、アンチセンス法によるチャネルの構造機能連関の研究で十分に貢献出来るようになった。Caチャネルに関して、研究最終年度にこの段階に達することができた。今後、Caチャネルに関して、単一電流解析の特徴を生かしつつ、分子構造も考慮した更なる研究が可能となった。

  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Yumoto K.: "Depression of ATP-induced Ca^<2+> signalling by high K^+ and low Cl^- media in human aortic endothelial cells." Jpn J Physiol. 45. 111-122 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sato H: "Caronary endathelium to high resistance against hypoxiareoxigenation injury in neonatal rat heart." Patho physiology. 2. 17-24 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Gupte SA: "Caronary vasoconstriction in superoxide-pretreated rat heart increase by nitroglycerin and decrease by NO synthase inhibitors." Proc Japan Acad (Ser B). 71. 274-278 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishihara K: "The tetravalent organic cation spermine causes the gating of the IRK1 channel expressed in murine fibroblast cells." J Physiol. 491. 367-381 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Iesaki T: "Decrease in Ca^<2+> sensitivity as a mechanism of hydrogen peroxide-induced relaxation of rabbit aorta." Cardiovasc Res. 31. 820-825 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Gupte SA: "Superoxide and niroglycerine stimulate release of PGF_<2a> and TxA_2 in isolated rat heart." Am J Physiol. 271. H2447-H2453 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 大地 陸男: "心筋の活動電位、ペースメーカー電位およびQT延長のイオン機序" 順天堂医学. 42. 429-438 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 立山 充博: "Ca^<2+>チャネルの構造と機能" 神経進歩. 42. 印刷中 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ochi R: "Molecular and Cellular Mechanism of Cardiovascular Regulation. Ed.M.Endoh, M. Morad, H. Scholz and T. Iijima., Modulation of single cardiac L-type Ca^<2+> channels by phosphorylation and a dihydropyridine Ca^<2+> agonist." Springer (Tokyo), 243-254 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 柚本 和彦: "細胞内カルシウム実験プロトコール,工藤佳久編,培養血管内皮細胞における細胞内カルシウム濃度の計測" 羊土社, 108-113 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 大地 陸男: "曽我部正博編 イオンチャネル.電気信号を作る分子,心臓・血管系のチャネル-循環の調節機構" 共立出版, 162-175 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yumoto K,Yamaguchi H,Ochi, R: "Depression of ATP-induced Ca^<2+> signalling by high K^+ and low Cl^- media in human aortic endothelial cells." Jpn J Physiol. 45. 111-122 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sato H,Okada T,Hosoda Y,Ochi R: "Caronary endathelium to high resistance against hypoxia-reoxigenation injury in neonatal rat heart." Pathophysiology. 2. 17-24 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gupte SA,Okada T,Ochi R: "Coronary vasoconstriction in superoxide-pretreated rat heart-increase by nitroglycerin and decrease by NO synthase inhibitors." Proc.Japan Acad. 71(Ser B). 274-278 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihara K,Hiraoka M,Ochi R: "The tetravalent organic cation spermine causes the gating of the IRK1 channel expressed in murine fibroblast cells." J Physiol. 491. 367-381 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Iesaki T,Okada T,Shimada I,Yamaguchi H,Ochi R: "Decrease in Ca^<2+> sensitivity as a mechanism of hydrogen peroxide-induced relaxation of rabbit aorta." Cardiovasc Res. 31. 820-825 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gupte SA,Okada T & Ochi R: "Superoxide and niroglycerine stimulate release of PGF_<2a> and TxA_2 in isolated rat heart." Am J Physiol. 271. H2447-H2453 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tateyama, M & Ochi R: "Structure and function of Ca channels.(in Japanese)" Advances in Neurological Sciences. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ochi R,Hongyu L & Nakamura T: Molecular and Cellular Mechanism of Cardio-vascular Regulation, Ed, M.Endoh, M.Morad, H.Scholz and T.Iijima."Modulation of single cardiac L-type Ca^<2+> channels by phosphorylation and a dihydro-pyridine Ca^<2+> agonist.". Springer (Tokyo), 243-254 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-16  

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