| 研究課題/領域番号 |
12670092
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
薬理学一般
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| 研究機関 | 宮崎医科大学 |
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研究代表者 |
和田 明彦 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (30131949)
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| 研究分担者 |
横尾 宏毅 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (30332894)
柳田 俊彦 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (60295227)
小林 英幸 宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (40148953)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | Voltage-dependent Na^+ channels / Down-regulation / Ca^<2+> oscillation / Ca^<2+> signaling / Protein kinase / Protein phosphatase / Calpain / Neuroprotective drug |
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| 研究概要 |
1.Conventional protein kinase C-α (cPKC-α)とnovel protein kinase C-ε(nPKC-ε)の分子種特異的Na^+チャネルdown-reulation機序:cPKC-αは、細胞膜Na^+チャネルの細胞内へのinternalizationを促進した。nPKC-εは、半減期の短い蛋白質合成に依存してNa^+チャネルα-サブユニットmRNAの崩壊促進・レベル低下をまねいた。Na^+チャネルβ_1-サブユニットmRNAレベルは上昇した。
2.[Ca^<2+>]_i上昇の程度・持続時間の違いによる特異的Na^+チャネルdown-reulation機構:(1)中程度・比較的長期の[Ca^<2+>]_i上昇は、cPKC-α、calcineurin、calpainを活性化し、clathrin-coated vesicleによるNa^+チャネルのinternalizationを促進した。(2)さらに高濃度・長期の持続的[Ca^<2+>]_i上昇は、Na^+チャネルα-およびβ_1-サブユニットmRNAレベルを低下させた。他方、(3)急速・一過性[Ca^<2+>]_i上昇は、Na^+チャネルdown-regulationを起こさなかった。また、(4)calcineurinによる脱リン酸化反応とFKBP-and rapamycin-associated protein (FRAP)によるリン酸化反応は、新しく合成されたNa^+チャネルのtrans-Golgi networkから細胞膜への輸送を抑制的に制御していた。(5)down-regulationされたNa^+チャネルにおいて、^<22>Na^+流入量は低下したが、native Na^+チャネルと同様に、ヴェラトリジン、α-およびβ-サソリ毒、ブレベトキシンによるNa^+チャネルのアロステリックな開孔増強機構は保持されていた。
3.神経保護薬NS-7によるNa^+チャネル阻害とNa^+チャネル-reulation : NS-7は、Na^+チャネルα-サブユニットのドメインIのトランス・メンブレン・セグメント6に結合し、Na^+チャネル開孔を可逆的に阻害し、Ca^<2+>チャネル開孔・カテコールアミン分泌を低下させた。他方、NS-7の慢性投与は、Na^+チャネルα-およびβ1-サブユニットmRNAレベルを上昇させることなく、Na^+チャネルのtras-Golgi networkからのexternalizationを促進し、また、Na^+チャネルinternalizationを低下させ、細胞膜Na^+チャネル量をup-regulationした。しかし、lipophilicなNS-7は、Na^+チャネル、および、その近傍の細胞膜脂質に非可逆的に結合しており、^<22>Na^+流入量は、むしろ、低下した。アロステリック開孔機構は阻害されなかった。
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