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生理的細胞質膜におけるNa/Ca交換機能を調べるために、intactな心筋細胞から剥離したinside-outパッチ膜においてトランスポータ電流を記録する方法(心筋マクロパッチ法)を開発し、Na/Ca交換電流を記録することに成功した。モルモット心室筋細胞から剥離したマクロパッチ膜におけるNa/Ca交換電流は、細胞質側Na濃度が上昇するとともに不活性化し、細胞質側のマイクロモル程度のCaにより活性化された。これらの特性は、心筋ブレブから記録されたNa/Ca交換電流や卵母細胞に発現させたクローン化Na/Ca交換電流とよく似る。しかし細胞質側Na依存性不活性化とCaによる活性化は、ブレブ膜や卵母細胞に発現させたNa/Ca交換よりも5-10倍速い時定数で起ることが明らかになった。これらのデータから、生理的心筋細胞におけるNa/Ca交換活性は細胞内NaとCa濃度依存性にダイナミックに変化することが示唆された。
Na/Ca交換におけるNaとCaの交換比率は従来3:1と考えられてきた。しかし、心筋マクロパッチにおいて、Na/Ca交換に特異的な阻害剤であるXIPを用いてNa/Ca交換電流を単離し、その逆転電位から交換比率を調べたところ、3Na:1Ca交換ではなく、むしろ4Na:1Caを支持した。さらに交換比率は細胞内NaとCa濃度依存性に変化する可能性が示された。
心筋マクロパッチから、Naポンプ電流を記録することも可能であった。現在Naポンプの細胞内イオンに対する親和性など、詳細な検討をおこなっている。
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