パーオキシニトライトスカベンジャーの検索と病態発現機序解析および病態治療への応用

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557247
• 研究機関: 川崎医科大学
• 研究代表者: 大熊 誠太郎 川崎医科大学, 医学部, 教授 (30152086)
• 研究分担者: 霜里 和朗 川崎医科大学, 医学部, 助手 (60154316) ; 桂 昌司 川崎医科大学, 医学部, 助手 (80204452)
• キーワード: パーオキシニトライト / Ca^<2+>流入 / cyclic GMP(cGMP) / 電位依存性Ca^<2+>チャネル / ヒドロキシラジカル / L型VDCC活性薬

研究概要

本研究では、パーオキシニトライトが神経細胞障害をいかなる機序により誘発するのか、またこの機序の解明のためにスーパーオキシニトライトに選択性の高いスカベンジャーを開発し、上述の機序解明と治療応用を試みるために行われた。本年度は、パーオキシニトライトが一酸化窒素とスーパーオキシドとの反応により形成されること、一酸化窒素が電位依存性Ca^<2+>チャネル(VDCC)、特にLおよびP/Q型VDCCを介してCa^<2+>流入を誘発させ、一方N型VDCCを抑制すること、などからパーオキシニトライトよるCa^<2+>流入機序の検討、またヒドロキシルラジカルスカベンジャーの一酸化窒素およびパーオキシニトライトよるCa^<2+>流入亢進機序を検討した。オキシニトライトは用量依存性かつ曝露時間依存性のCa^<2+>流入増加を誘発し、この流入増加はパーオキシニトライト消去作用を有するMnTBAP流入により消失した。パーオキシニトライト誘発性Ca^<2+>流入はP/QおよびL型電位依存性Ca^<2+>チャネル(VDCC)阻害薬により阻害されたが、N型VDCC阻害薬は何ら影響を与えなかった。これらの結果から、パーオキシニトライトは神経細胞膜の脱分極を誘発し、その結果P/QおよびL型VDCCを開口させて神経細胞へのCa^<2+>流入を誘発させるとともに、N型VDCCを介するCa^<2+>流入を抑制することが明らかとなった。一方、ヒドロキシルラジカルは30mM KCl誘発性Ca^<2+>流入を抑制し、この抑制量はL型VDCC阻害薬によるそれと同一であった。さらにL型VDCC活性薬であるBay k8644によるCa^<2+>流入もヒドロキシルラジカルにより完全に消失した。これらの結果から、ヒドロキシルラジカルはL型VDCC抑制作用を有することが判明した。これらの検討結果を利用し、現在スーパーオキシニトライトスカベンジャーの検索を続行中である。

研究成果

• [文献書誌] Katsura,M., et al.: "Mechanism for increase in expression of cerebral diazepam binding inhibitor mRNA by nicotine : involvement of L-typr voltage-dependent calcium channels"Mol.Brain Res.. 80. 132-141 (2000)
• [文献書誌] Shimosato,K.and Ohkuma,S.: "Simultaneous monitoring of conditioned place preference and locomotor sensitization following repeated administration of cocaine and methamphetamine"Pharmacol.Biochem.Behav.. 66. 285-292 (2000)
• [文献書誌] Ohkuma,S., et al.: "Peroxynitrite affects Ca^<2+> influx through voltage-dependent calcium channels"J.Neurochem.. 76. 341-350 (2001)
• [文献書誌] Ohkuma,S., et al.: "Alterations in cerebral diazepam binding inhibitor expression. A possible biochemical alteration common to drug dependence"Life Sci.. 68. 1215-1222 (2001)
• [文献書誌] Ohkuma,S.and Katsura,M.: "Nitric oxide and peroxynitrite as factors to stimulate neurotransmitter release in the CNS"Prog.Neurobiol.. (in press).
• [文献書誌] Shirotani,K., et al.: "Suppression of Ca^<2+> influx through L-type voltage-dependent calcium channels by hydroxyl radical in mouse cerebral cortical neurons"Mol.Brain Res.. (in press).
• [文献書誌] 大熊誠太郎,桂昌司: "7回膜貫通型受容体研究の新展開-ポストゲノム時代の受容体研究のゆくえ"医歯薬出版株式会社. 5 (2001)