心筋の興奮収縮連関におけるCaチャネルとリアノジン受容体の相互作用に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08772081
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 赤羽 悟美 東京大学, 薬学部, 助手 (00184185)
• キーワード: 心臓 / カルシウムチャネル / リアノジン受容体 / カルシウム / 興奮収縮連関 / 心筋 / 心室筋細胞 / 細胞骨格

研究概要

申請者はまず、L-型Caチャネルとリアノジン受容体の相互作用を、様々な濃度のCaキレート剤(0.2mM Fura-2;2 mM Fura-2;14 mM EGTA plus 2mM Fura-2;10 mM BAPTA)を細胞内に灌流することにより細胞内遊離Caの拡散距離を変えた条件下で(10nm〜>500nm)単離ラットおよびモルモット心室筋細胞を用いてI_<Ca>とCa^<2+>_i-transientを同時測定することにより検討した。その結果、2mM Fura-2または14 mM EGTA plus 2mM Fura-2により細胞内遊離Caの拡散距離を50nm以下に抑えても、L-型Caチャネル刺激により引き起こされる小胞体からのCa^<2+>放出や放出されたCa^<2+>によるL-型CaチャネルのCa^<2+>依存性不活性化のプロセスは疎外されないことを見い出し、L-型Caチャネルとリアノジン受容体は50nm以内の距離で接近して存在することを明らかにした。次に、L-型Caチャネルとリアノジン受容体のcross-signalingへの細胞骨格蛋白系の関与を検討するために、特にSRからのCa^<2+>放出を敏感に反映するL-型CaチャネルのCa^<2+>依存性不活性化に注目し、trypsin、carboxypetidase A、microtubules脱重合促進薬のcolchicine、microtubules重合安定化剤のtaxolの作用を検討した。trypsin、carboxypetidase A、およびtaxolは細胞内灌流により適用した。trypsinおよびcarboxypetidase AはI_<Ca>を増大し不活性加速度を著名に遅らせた。taxolはI_<Ca>の不活性加速度を遅らせる蛍光に加えて、I_<Ca>のrun downを防いだ。colchicine単独の作用は明らかではなかった。現在、。(1)上記の薬物により抑制された不活性化成分がCa^<2+>依存性不活性化であるか、(2)L-型Caチャネルの不活性化とSRからのCa^<2+>放出の関係がどのように変化したか、の2点について検討中である。なお、本実験は奨励研究Aの研究費で購入したデスク型防振台の上に装置を組んで実施した。

研究成果

• [文献書誌] Adachi-Akahane, S., Cleemann, L., & Morad, M.: "Cross-signaling between L-type Ca^<2+> Channels and Ryanodine Receptors in Rat Ventricular Myocytes" Journal of General Physiology. 108. 435-454 (1996)
• [文献書誌] Kurokawa, J., Adachi-Akahane, S., and Nagao, T.: "1,5-Benzo thiaze pine Binding Domain is Located on the Extra-cellular Sice of the Cardiac L-type Ca^<2+> Channel." Molecular Pharmacology. 51. 262-268 (1997)
• [文献書誌] Hagiwara, M., Adachi-Akahane, S., and Nagao, T.: "High Affinity Binding of DTZ323, a Novel Derivative of Diltiazem, to Rabbit Skeletal Muscle L-type Ca^<2+> Channels." Journal of Pharmacology & Experimental Therapeutics. (in press). (1997)