心筋でのスルホニルウレア剤とKチャンネル開口薬受容体分子の相関性の解明

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08877337
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 中山 仁 熊本大学, 薬学部, 教授 (70088863)
• 研究分担者: 國安 明彦 熊本大学, 薬学部, 教務員 (90241348)
• キーワード: スルホニルウレア剤 / グリベンクラミド / 光アフィニティラベル / 心筋 / K-ATPチャンネル / 開口薬

研究概要

心筋のスルホニルウレア受容体(SUR)とATP-Kチャンネルの分子実体と機能協関を明らかにすることを目的に研究を開始した。本年度に得られた成果を以下に述べる。
(1)心筋のSURをタンパク質レベルで明らかにすべく、そのリガンド[^3H]-glibenclamideにより光アフィニテイラベルを行ったところ、SUR2遺伝子の翻訳産物とは分子量が明らかに異なる80kDaのポリペプチド(p80)がラベルされることがわかった。この手法を膵β細胞由来のHIT細胞に適用した場合には、予想通りSUR(140kDa)分子がラベルされる事実も、一連の光ラベルが特異的であることを裏付ける。光ラベルされたp80を精製単離し、アミノ酸シークエンサーで解析したところ、N末端から39残基配列が解析できた。この配列はSUR2とはホモロジーがなく、高いホモロジーをもつ分子として検索されたのは、CD36や脂肪酸輸送タンパクであった。これらのタンパクは、コレステロール代謝と関連するスカベンジャー受容体スーパーファミリーに属するものである。インスリン非依存性糖尿病の治療薬として用いられるSU化合物が、動脈硬化と関連するといわれるスカベンジャー受容体とも結合するとの結果は初めてであり、病態の上からも糖尿病と動脈硬化の関連が指摘されているだけに、この結果は興味深い。
(2)心筋K-ATPチャンネルの有力候補の一つであるuKATP(Kir6.1)のアミノ酸配列の一部に対する抗体を作製し、これを用いて心筋中には45kDaの分子(uKATP)の存在が確認できた。また、この抗体を用いて虚血ラットにおけるKATP量の変化を調べたところ、uKATP(Kir6.1)の選択的な増加が観察された(京都大学医学部・堀江稔博士との共同研究)。

研究成果

• [文献書誌] Y.Hatanaka,et al.: "Synthesis of the nitro-substituted aryl diazirines" Chem.pharm.Bull.42. 826-831 (1995)
• [文献書誌] H.Nakayama,et al.: "Chemical identification of the binding sites for calcium channel antagonists" Heterocycles. 42. 901-909 (1995)
• [文献書誌] Y.Hatanaka,et al.: "Diazirine-based photoaffinity Labeling : Chemical approach to biological interfaces" Rev.Heteroatom Chem.14. 213-243 (1996)
• [文献書誌] H.Nakayama,et al.: "Identification of the binding sites for calcium channel antagonists" Japn.Heart J.37. 643-650 (1996)
• [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "Identification of the 1,4-dihydropyridine binding sites within the α1 subunit of the cardiac calcium channenls" Eur.J.Biochem.(印刷中). (1997)
• [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "Identification of the binding region for a new calcium antagonist within the α1 subunit of calcium channels" J.Biol.Chem.(印刷中). (1997)