リアノジンレセプターカルシウム遊離チャンネルの分子調節機構の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680673
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 古川 賢一 東北大学, 薬学部, 助手 (20165468)
• 研究分担者: 松永 公浩 東北大学, 薬学部, 助手 (90222306)
• キーワード: リアノジンレセプター / Ca遊離 / マイオトキシンa / カルセクエストリン / 骨格筋 / トライアジン / Ca遊離チャネル

研究概要

本研究の目標は1)カルシウム遊離チャネル活性を調節する因子の探索、2)カルシウム遊離チャネルの構造と機能の関係、特にチャネルのオリゴマー状態とチャネル活性の関係の解明を行うことにある。昨年度はチャネル活性調節因子の探索に重点を置いて研究を進め、以下のことが明らかになった。すなわち、筋小胞体内に存在するカルシウム貯蔵蛋白質カルセクエストリン(CSQ)が、カルシウム遊離チャネル活性著しく上昇させることを明らかにした。一方、筋小胞体膜内在性蛋白質トライアジン(TRN)がその活性化を抑制することを明らかにした。また、TRNの分子構造をCSQが変化させることも蛋白質化学的手法を用いた解析より突き止めた。以上の結果はカルシウム遊離チャネル活性をCSQとTRNが拮抗的に調節していることを示唆する。本年度はまず、CSQが筋小胞体内のカルシウムセンサーである可能性が考えられたため、活性化作用のカルシウム濃度依存性を検討したところ、CSQだけでなく、TRNの作用にも顕著なカルシウム濃度依存性が見られた。次にこのTRNの効果が可溶化した筋小胞体でのみ現れたことから、TRNとCSQのクロストークの部位が筋小胞体内部にある可能性を検討した。ネイティブの筋小胞体にカルシウムイオノフォアを存在させてTRNの効果を検討したところ、可溶化した筋小胞体の場合と同様な活性の抑制が見られた。この事は筋小胞体内のカルシウム濃度がTRNの抑制作用に関与すること、またクロストークの部位は小胞体外である可能性を示唆した。また、我々がガラガラヘビ毒由来のは強力なカルシウム遊離薬マイオトキシンaが、CSQによるカルシウム遊離チャネル活性化をほぼ完全に抑制することが平面膜による精製カルシウム遊離チャネル蛋白質の電気生理学的解析によって明らかとなった。この発見からマイオトキシンaの結合部位の一つがカルセクエストリンであることの意義を明らかに出来た。

研究成果

• [文献書誌] 古川賢一: "The mechanism of acidic pH-induced contraction in aortae from SHR and WKY rats enhanced by increasing blood pressure." BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY. 118. 485-492 (1996)
• [文献書誌] 古川賢一: "The mode of inhibitory action of α-mangostin,a novel inhibitor,on the sarcoplasmic reticulum Ca^<2+>-pumping ATP ase from rabbit skeletal muscle." JAPANESE JOURNAL OF PHARMACOLOGY. 71. 337-340 (1996)
• [文献書誌] 古川賢一: "Ca^<2+> ATPase" JAPANESE JOURNAL OF CLINICAL MEDICINE. 71. 25-30 (1996)
• [文献書誌] Chairungsrilerd,Nattaya: "Histaminergic and serotonergic blocking substances from the medicinal plant Garcinia mangostana." PLANTA MEDICA. 62. 471-472 (1996)
• [文献書誌] Chairungsrilerd,Nattaya: "Pharmacological properties of α-mangostin,a novel histamine H_1 receptor antagonist." EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY. 314. 351-356 (1996)
• [文献書誌] 大倉正道: "Dual Regulation of the Skeletal Muscle Ryanodine Receptor by Triadin and Calsequestrin" BIOCHEMISTRY. (in press). (1998)