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2000 年度 研究成果報告書概要

ミトコンドリアのATP感受性K^+チャネルの構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 11670080
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 薬理学一般
研究機関千葉大学

研究代表者

五ノ井 透  千葉大学, 真菌医学研究センター, 助手 (30134365)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
キーワードATP感受性K+チャネル / ミトコンドリア / Kir6.1 / KIR6.2 / SUR1 / SUR2 / Jurkat細胞 / cAMP依存性蛋白質リン酸化酵素
研究概要

ATP感受性K^+チャネル(K_<ATP>チャネル)は、細胞内のATP濃度に応じて開閉し、細胞の興奮性を調節する。我々はすでに膵β細胞のK_<ATP>チャネルが、SUR1分子と内向き整流K^+チャネル・Kir6.2分子から構成される事を示した。また、心臓・骨格筋や血管系では、SUR2A/BがKir6.xとチャネルを構成し、低酸素条件下などで筋の弛緩や保護のために働いていると考えられている。
ミトコンドリアにも類似のK_<ATP>チャネルが存在し、エネルギー産生の調節を行っていると考えられるがその分子は不明である。パッチクランプ法により、Jurkat細胞ミトコンドリア内膜よりイオン・チャネル活動の記録を試みた。ATP2mMにより活性が抑えられK^+イオン選択性でコンダクタンスが55pSのチャネルを観察した。このチャネルのキネティクスは、Kir6.1が構成するチャネルと類似であった。また、血管に由来するA7r5細胞をCo^<2+>イオン中で培養すると、Kir6.1蛋白の発現が増加して来ることが分かった。しかし一方、心筋や血管平滑筋の細胞膜では、Kir6.1で構成されるチャネルの活動は観察されなかった。これらの結果に基づき、今後はKir6.1が細胞膜でなくミトコンドリアでK_<ATP>チャネルを構成している可能性について検討する。
一方Kir6.2とSUR1で構成されるチャネルについて両分子が、cAMP依存性蛋白質リン酸化酵素によりそれぞれリン酸化され、独自の機能修飾を受けることを解明した。
さらに、troglitazone、pioglitazone,KAD-1229など、新規抗糖尿病薬のK_<ATP>チャネルへの作用を検討した。この研究は同チャネルの性質・機能の解析として重要であり、また今後のミトコンドリアK_<ATP>チャネルの構造・機能の研究においても有用であると考えられる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] Kawaki,J. 他: "Unresponsiveness to glibenclamide during chronic treatment induced by reduction of ATP-sensitive K+ channel activity."Diabetes. 48. 2001-2006 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Beguin,P. 他: "PKA-mediated phosphorylation of the human KATP channel : separate roles of Kir6.2 and SUR1 subunit phosphorylation."EMBO.J.. 18. 4722-4732 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sunaga,Y. 他: "Troglitazone but not poiglitazone affects ATP-sensitive K+ channel activity."Eur.J.Pharmacol.. 381. 71-76 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Gonoi,T. 他: "Pharmacology of Ioninc Channel Function : Activators and Inhibitors. vol. 147,(Edts.M.Endo,Y.Kurachi,M.Mishina)"Springer-Verlag.Berlin. 271-295 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kawaki, J.et al.: "Unresponsiveness to glibenclamide during chronic treatment induced by reduction of ATP-sensitive K^+ channel activity."Diabetes. 48. 2001-2006 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Beguin P, et al.: "PKA-mediated phosphorylation of the human K^<ATP> channel : separate roles of Kir6.2 and SUR1 subunit phosphorylation."EMBO.J.. 18. 4722-4732 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sunaga Y, et al.: "Troglitazone but not poiglitazone affects ATP-sensitive K^+ channel activity."Eur.J.Pharmacol.. 381. 71-76 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gonoi T., & Seino, S.: "Structure and function of ATP-sensitive K^+ channels."in Handbook of Experimental Pharmacology "Pharmacology of Ionic Channel Function : Activators and Inhibitors". vol.147, (Edts.M.Endo, Y.Kurachi, M.Mishina)(Springer-Verlag.Berlin). 271-295 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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