細胞情報伝達系におけるホスホリパーゼCの多様性と新しい調節機構に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457022
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 大鹿 英世 札幌医科大学, 医学部, 教授 (50045358)
• 研究分担者: 宮本 篤 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (50166196)
• キーワード: 細胞情報伝達 / ホスホリパーゼC / イノシトールシリン酸 / Gタンパク質 / 受容体 / 二重調節 / 高感受性 / 脱感受性

研究概要

ラット脳は、受容体刺激に応じてPLCを活性化し、イノシトール三リン酸(IP_3)を産生すること、さらにこれらの組織・細胞には各種の受容体サブタイプ・G蛋白質サブユニット・PLCアイソザイムが分布していることから、生体におけるPLC活性の二重調節(促進・抑制)機構を解明する上で優れた実験系である。ラット脳(大脳皮質)組織を用いてPLC活性の二重調節機構を明らかにし、その生理的・病態的意義を理解するために、これまで1)PLCアイソザイムの蛋白質レベルでの細胞分布をウエスタンブロット法で検討し、2)PLC活性化の促進・抑制性調節(イノシトール三リン酸産生)におけるG蛋白質分子との関係を検討し、脳PLC活性の促進・抑制機構の存在を明らかにするとともに、以下の成績が得られた。ラット大脳皮質の膜および細胞質画分を用い、特異的ポリクロナール抗体によるPLCアイソザイムの発現とG蛋白質刺激によるPLC活性化機構を検討した。大脳皮質にはPLC-β_1、PLC-γ_1、PLC-δ_1のアイソザイム発現が認められ、これらの発現の程度はPLC-β_1=PLC-γ_1〉PLC-δ_1の順でそれぞれのIP_3産生への機能的な役割は異なっているものと考えられた。Gpp[NH]p刺激によるIP_3産生は、100μMにより促進され10nMにより抑制された。このことからG蛋白質サブユニット(αおよびβ)によるPLC活性の二重調節機構の可能性が示された。今後の研究の方向性としては、ラット心筋細胞およびヒト血管内皮細胞における受容体依存性PLC活性の二重調節(促進・抑制)機構を明らかにし、ラット脳・心筋細胞およびヒト血管内皮細胞におけるPLC情報伝達系の調節機構(高感受性・脱感作)を明らかにすることが重要と思われる。

研究成果

• [文献書誌] Kanaya,N.et al.: "Effects of 2-deoxyglucose,a metabolic inhibitor,on spontaneous contraction and adrenoceptor responsiveness in cultured rat ventricular myocytes.21GC01:Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.22GD01:89(1)" 101-110 (1995)
• [文献書誌] Kanaya,N.et al.: "Role of L-type calcium channels on halothane-induced myocardial depression in cultured rat ventricular myocytes." Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.91(1). 85-96 (1996)
• [文献書誌] Ma,Z.et al.: "Role of altered beta-adrenoceptor signal transduction in the pathogenesis of cirrhotic cardiomyopathy in rats." Gastroenterology. in press. (1996)
• [文献書誌] 澤井仁郎 他: "本態性高血圧患者の昇圧機構に関わる血小板交感神経α_2受容体の意義:norepinephrine 昇圧反応性との関連" 日本内分泌学会雑誌. 71. 1075-1088 (1995)
• [文献書誌] Miyamoto,A and Roth,G.S.: "Molecular Basis of Aging(Ed.Macieira-Coe1ho,A.)CRC Press" Changes in transmembrane signaling mechanisms during aging:Cellular and molecular aspects.14 (1995)
• [文献書誌] Miyamoto,A.and Ohshika,H.: "Annals of the New York Academy of Sciences(N.Y.Academy of Sciences)" Cellular and molecular mechanisms of cardiovascular aging:Molecular pharmacological implications.11 (1996)