海洋天然物による血小板、筋細胞に対する興奮作用の機構解明

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08457603
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大泉 康 東北大学, 薬学部, 教授 (00006355)
• 研究分担者: 松永 公浩 東北大学, 薬学部, 助手 (90222306) ; 古川 賢一 東北大学, 薬学部, 助手 (20165468)
• キーワード: 9-methyl-7-bromoeudistomin D / Ca^<2+>遊離チャネル / BKチャネル / 血小板凝集 / 形態変化 / 蛋白リン酸化 / IIb-IIIa / 筋収縮

研究概要

我々がカリブ海産のホヤから発見したCa^<2+>遊離試薬 eudistomin D の誘導体 9-methyl-7-bromoeudistomin D(MBED)の作用を回腸ならびに門脈平滑筋で検討したところ、MBEDはこれらの平滑筋の収縮を引き起こさず、平滑筋細胞の細胞膜に存在する、Ca^<2+>で活性化を受けるK^+-チャネル(BKチャネル)の活性を著しく変化させた。この知見からMBEDが、平滑筋の細胞膜近傍に存在する筋小胞体と、平滑筋の収縮を引き起こすCa^<2+>を供給する筋小胞体とを区別する初めての試薬であることが明らかとなった。一方、骨格筋のリアノジンレセプター(Ca遊離チャネル)を精製し、^3H-MBED結合を検討したところ、高親和性の特異的結合が見られた。従って、MBEDの結合部位が骨格筋Ca^<2+>遊離チャネル蛋白質上に存在する事が初めて証明された。現在、リアノジンレセプターをクローニングし、ミュータントレセプターを作成して、MBED結合部位が一次構造上のどこに存在するかを検討している。
沖縄産海綿 Theonella sp. から単離した新規ポリケタイド、Theonezolide-A(TZ-A)は、低濃度で小さな血小板凝集とともに、その著しい形態変化を引き起こした。この形態変化を引き起こす作用は外液のCa^<2+>の有無に依存しなかったが、凝集は外液のCa^<2+>を必要とした。TZ-Aによる血小板凝集作用はその用量に依存して増大したが、その作用は血小板膜の糖蛋白質IIb-IIIaへのフィブリノーゲン結合の阻害剤で消失した。また、プロテインキナーゼCやチロシンキナーゼ阻害剤によっても抑制された。ところが、形態変化はそのいずれによっても影響を受けなかった。これまで血小板の凝集の前に起こる形態変化については、詳しいメカニズムが明らかではなかったが、TZ-Aがその解析に役立つ優れたツールとなりうることが示された。
また、新しいメカニズムで骨格筋筋小胞体からCa^<2+>遊離を引き起こす60員環マクロライド quinolidomicin A_1や、血小板凝集阻害作用を示す糖グリセロール(2S)-1-O-Palmitoleyl-3O-β-D-galctopyranosylglycerol を見出した。引き続きそれらの作用機構を詳細に検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Y. Imaizumi: "Characteristics of Ca^<2+> release for activation of K^+ current and contractile system in some smooth muscles." AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY. 271. C772-C782 (1996)
• [文献書誌] M.-C. Rho: "The mode of rabbit platelet shape change and aggregation induced by theonezolide-A, a novel polyketide macrolide, isolated from the okinawan marine sponge Theonella sp." CANADIAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY AND PHARMACOLOGY. 74. 193-199 (1996)
• [文献書誌] M. Ohkura: "Characteristics of ^<45>Ca^<2+> release induced by quinolidomicin Al, a 60-membered macrolide from skeletal muscle sarcoplasmic reticulum." BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA. 1294. 177-182 (1996)
• [文献書誌] M.-C. Rho: "A Novel inhibitor of platelet aggregation from the cyanophyceae Oscillatoria rosea" PLANTA MEDICA. 62. 473-474 (1996)
• [文献書誌] M.-C. Rho: "A Novel monogalactosylacylglycerol with inhibitory effect on platelet aggregation from the Oscillatoria rosea." JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS. 59. 308-309 (1996)
• [文献書誌] Y. Ohizumi: "Ptilomycalin A, a novel Na^+, K^+-or Ca^<2+>-ATPase inhibitor, competitively interacts with ATP at its binding site." EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY. 310. 95-98 (1996)