NO関連物質によるマキシK^+チャネル活性化の分子機構と生理的意義

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10771342
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 田中 芳夫 東邦大学, 薬学部, 講師 (60188349)
• キーワード: マキシK^+チャネル / 蛋白キナーゼG / リン酸化 / 心房性利尿ホルモン / イベリオトキシン / ラット腸間膜動脈 / 8-Br-CGMP

研究概要

NO関連物質のマキシKチャネルに対する効果を検討し、以下の結果を得た。
1. ヒトクローン化マキシKチャネルのα-サブユニットをカエルの卵母細胞に発現させ、チャネル電流を記録した。cGMPアナログである8-Br-cGMP非存在下では、チャネル電流は影響されなかったが、8-Br-cGMP存在下では、チャネル電流は著明に増強された。また、inside out patchモードで電流を記録すると、対照群と比較して、電圧活性化特性はおよそ30mV過分極側にシフトしており、cell attached patchモードでの結果と符合した。蛋白キナーゼG(αタイプ)を共発現させない場合は、8-Br-cGMPの効果は認められなかった。また、8-Br-cGMPによるマキシKチャネル電流の増強効果は、ホスファターゼ処置により消失した。
2. マキシKチャネルのα-サブユニットをカエルの卵母細胞に発現させて、チャネル分画を人工脂質二重膜に組み込みチャネル電流に対する蛋白キナーゼGに対する効果を検討した。マグネシウムATPとcGMP存在下において蛋白キナーゼGはマシキKチャネル電流を著明に増強した。熱処理した蛋白キナーゼGではこのような効果は認められなかった。また、蛋白キナーゼGの効果はホスファターゼ阻害作用を示すオカダ酸の存在下で著明だった。
3. クローン化マキシKチャネルのα-サブユニットの蛋白キナーゼGによるリン酸化を^<32>Pを用いて測定した。α-サブユニットは、蛋白キナーゼGにより強くリン酸化された。
4. ラット摘出腸間膜動脈の心房性利尿ホルモン(ANP)および8-Br-cGMPによる弛緩反応は、イベリオトキシンにより著明に抑制された。これから、蛋白キナーゼGの活性化によるKチャネルの活性化がANPの血管弛緩反応に中心的な役割を果たしていることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Alioua,A.et al.: "The large conductance,voltage-dependent, and calcium-sensitive K^+channel, Hslo, is a target of cGMP-dependent protein kinase phosphorylation in vivo" J.Biol. Chem.273. 32950-32956 (1998)
• [文献書誌] Tanaka,Y.et al.: "Involvement of maxi-K_<Ca> channel activation in atrial natriuretic peptide-induced vasorelaxation" Naunyn-Schmiedeberg's Arch.Pharmacol.357. 705-708 (1998)
• [文献書誌] Saito,w.et al.: "Differential sensitivity to ATP-sensitive potassium channel openers of norepinephrine-induced contraction of guinea pig and rat aorta" Life Sci.62. 2171-2179 (1998)
• [文献書誌] Tanaka,Y.et al.: "Inhibitory actions of various vasorelaxants on the myogenic contraction induced by quick strech studied in canine cerebral artery" Eur.J.Pharmacol.356. 225-230 (1998)
• [文献書誌] Noguchi,K.et al.: "Possible involvement of nitric oxide-cGMP pathway in the negative chronotropic effect of CD-832, a novel dihydropyridine derivative" Life Sci.62. 897-903 (1998)
• [文献書誌] Horikawa,N.et al.: "Glibenclamide-sensitive hypotension produced by helodermin assessed in the rat." Biol.Pharm.Bull.21. 1290-1293 (1998)
• [文献書誌] Tanaka et al.: "Measurement of intracellular Ca^<2+> concentration changes by use of fura-2 in the generation of myogenic contraction of dog cerebral artery in response to quick stretch." Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.99. 169-186 (1998)
• [文献書誌] Tanaka,Y. et al.: "Changes in cytosolic Ca^<2+> measured by use of fura-2 and contraction produced by quick stretch and various stimulants in canine cerebral artery." Res.Commu.Mol.Pathol.Pharmacol.102. 79-92 (1998)
• [文献書誌] Tanaka,Y.et al.: "Phenoxybenzamine-sensitive sites are not responsible for the mechanoreception of membrane stretch leading to myogenic contraction of dog cerebral artery." Res.Commun.Mol.Pathol.Pharmacol.101. 200-208 (1998)
• [文献書誌] Tanaka, et al.: "Endothelium is involved in the vasorelaxation by an ATP-sensitive K^+ channel opener, NIP-121." Eur.J.Pharmacol.(in press).