単離尿細管のpH感受性イオンチャネルの生理的意義

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07670067
• 研究機関: ノートルダム女子大学
• 研究代表者: 萩原 暢子 ノートルダム女子大学, 文学部, 助教授 (00164765)
• 研究分担者: 久保川 学 大坂医科大学, 医学部, 講師 (70153327)
• キーワード: pH感受性K^+チャネル / ATP依存性K^+チャネル / パッチクランプ法 / 食用蛙単離尿細管細胞 / オポッサム腎培養細胞 / Aキナーゼ / 蛋白脱燐酸化

研究概要

食用蛙単離尿細管細胞およびオポッサム腎由来の培養近位尿細管細胞に存在するpH感受性ATP依存性K^+チャネルの活性調節について、patch-clamp法を用いて検討し以下の結果を得た。
〈pH感受性およびATP依存性K^+チャネルの活性調節〉
食用蛙単離尿細管細胞の基底膜には約20pS, 70pS, 250pSの単一チャネルコンダクタンスを持つK^+チャネルが存在し、70pSの単一チャネルコンダクタンスを有するK^+チャネルは、内向き整流性があり、血液側の酸性浴液(pH=6.8)で活性が抑制され、アルカリ性浴液(pH=8.3)で活性化されたことより、オポッサム腎培養細胞で見られた内向き整流性K^+チャネルと同一であると思われた。このK^+チャネルは、浴液にMg^<2+>が存在するとき、patch pipetteをcell-attachedからinside-out patchにするとrun-downをきたし活性が低下した。しかし、浴液にATP(3mM)を加えると、チャネルは再び活性化し、さらにAキナーゼ(20nM)を加えると、チャネル活性はより上昇した。すなわち、inside-out patchにおけるATPのチャネル活性化効果は、細胞膜内側の膜結合性Aキナーゼによる、チャネル蛋白の燐酸化によるものと考えられた(日腎誌37(suppl): 82,1995)。また、Mg^<2+>存在下でのチャネルのrun-downは、非特異的脱燐酸化酵素阻害剤であるorthovanadateにより抑止できることより、このrun-downはMg^<2+>依存性蛋白脱燐酸化によるものと考えられた(第38回日本腎臓学会、1996、発表予定)。

研究成果

• [文献書誌] Hagiwara N, Kubota T, Kubokawa M and Fujimoto M: "Proximal tubular cell alkalinization induced by Na^+-glucose cotransport." Jpn. J. Physiol.vol. 45. 785-799 (1995)
• [文献書誌] Kubokawa M, Kubota T, Hagiwara N, et al.: "Dose-dependent effect of peritubular angiotensin-II on proximal tubular transport in perfused bullfrog kidney." Bulletin Osaka Medical College. vol. 41. 12-20 (1995)
• [文献書誌] Kubokawa M, McNicholas CM, Wang W, Giebish G. et al.: "Regulation of ATP-sensitive K^+ channel by membrane-bound protein phosphatases in rat principal tubule cell." Am. J. physiol.vol. 269. F355-362 (1995)
• [文献書誌] Kubokawa M, Wang W, McNicholas CM, and Giebish G: "Role of CaMK II in Ca^<2+>-induced K^+ channel inhibition in rat CCD principal cell." Am. J. physiol.vol. 268. F211-F219 (1995)
• [文献書誌] Kubokawa M, Mori Y, Kubota T, and Fujimoto M.: "ATP-regulated K^+ channels in renal tubular epithelium." Bulletin Osaka Medical College. vol. 41. 1-11 (1995)
• [文献書誌] Giebish G, Wang W, Yang Y, Kubokawa M, HebertSC. et al.: "Physiologocal role and characterization of renal potassium channels." J. Physiol. (Lond. ). vol. 489. 16S (1995)