2001 年度実績報告書

G蛋白質制御カリウムチャネルの生理的活性調節機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号	13770044
研究種目	奨励研究(A)
研究機関	大阪大学
研究代表者	石井優大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10324758)
キーワード	G蛋白質制御カリウムチャネル / G蛋白質サイクル / RGS蛋白 / カルシウム / カルモデュリン / 膜興奮
研究概要	G蛋白制御カリウムチャネル(G protein-gated K^+ channel : K_G)は、G蛋白質のβ_γサブユニットが直接結合することにより活性化される。心臓では洞房結節と心房筋に存在しアセチルコリン(ACh)の刺激を受けたムスカリン(m_2)受容体刺激よって活性化され、膜を過分極させることにより徐脈を惹起する。中枢神経系では、GABAなどの抑制性神経伝達物質の刺激により遅延性抑制性シナプス後電位(slow IPSP)の形成する。心房筋に存在しAChで誘導されるK_G電流には、relaxationと呼ばれる特徴的なゲート機構が存在することが報告されていた。心房筋の膜電位を脱分極させた後、急に過分極させると瞬間的にある値まで内向き電流の増加が見られ、その後緩徐な時間経過で電流増加(relaxation)が見られる。アフリカツメガエル卵母細胞に再構成したK_Gではrelaxationが見られないため、心房筋に存在する何らかの分子がこの現象に関与していることが示唆されていた。本研究において、我々は細胞質G蛋白サイクル調節蛋白(Regulators of G protein signalling RGS)が、K_G電流のrelaxation現象を再構成することを見いだした(Inanobe et al. 2001)。さらに我々は、膜電位依存性の細胞内Ca^<2+>上昇が、カルモデュリン(CaM)を介してRGSを活性化させることを見出し、G蛋白質サイクルがRGSによって見かけ上膜電位依存性に調節されるために、G蛋白質サイクルの効果器であるK_Gがrelaxationという膜電位依存性性質を示すということを明らかにした(Ishii et al.,2001)。さらに我々はこのCa^<2+>/CaM依存性のRGSの活性化には、ホスファチディルイノシトール3リン酸(PIP_3)によるRGSの抑制と、Ca^<2+>/CaMによるこの脱抑制のメカニズムが存在していることを見出した(Ishii et al.,2002)。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] M.Ishii, et al.: "PIP_3 inhibition of RGS protein and its reversal by Ca^<2+>/calmodulin mediate voltage-dependent control of G protein cycle in a cardiac K^+ channel."Proceedings of National Academy of Science, USA. (in press). (2002)
[文献書誌] M.Ishii, et al.: "Ca^<2+>-elevation evoked by membrane-depolarization regulates G protein-cycle via RGS proteins in the heart"Circulation Research. 89・11. 1045-1050 (2001)
[文献書誌] A.Inanobe, et al.: "Interaction between the RGS domain of RGS4 with G protein α subunits mediate the voltage-dependent relaxation of the G protein-gated potassium channel."The Journal of Physiology. 535・1. 133-143 (2001)
[文献書誌] M.Ishii, et al.: "Possible association of "shrinking lung" syndrome and anti-Ro/SSA antibody"Arthritis & Rheumatism. 43・11. 2612-2613 (2000)
[文献書誌] S.Ohshima, et al.: "A possible mechanism of NK cell-lineage granular lymphocyte proliferative disorder(NK-GLPD) in a patient with chronic active Epstein-Barr virus infection (CAEBV) and severe hypersensitivity to mosquito bites (SHMB)"Internal Medicine. (in press). (2002)
[文献書誌] 石井優: "Kチャネルと受容体-多様な生理的制御メカニズムにおける新知見-"医学のあゆみ. 200・9. 653-660 (2002)

2001 年度 実績報告書

G蛋白質制御カリウムチャネルの生理的活性調節機構の解析

研究代表者

石井 優 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10324758)

研究成果

[文献書誌] M.Ishii, et al.: "PIP_3 inhibition of RGS protein and its reversal by Ca^<2+>/calmodulin mediate voltage-dependent control of G protein cycle in a cardiac K^+ channel."Proceedings of National Academy of Science, USA. (in press). (2002)

[文献書誌] M.Ishii, et al.: "Ca^<2+>-elevation evoked by membrane-depolarization regulates G protein-cycle via RGS proteins in the heart"Circulation Research. 89・11. 1045-1050 (2001)

[文献書誌] A.Inanobe, et al.: "Interaction between the RGS domain of RGS4 with G protein α subunits mediate the voltage-dependent relaxation of the G protein-gated potassium channel."The Journal of Physiology. 535・1. 133-143 (2001)

[文献書誌] M.Ishii, et al.: "Possible association of "shrinking lung" syndrome and anti-Ro/SSA antibody"Arthritis & Rheumatism. 43・11. 2612-2613 (2000)

[文献書誌] S.Ohshima, et al.: "A possible mechanism of NK cell-lineage granular lymphocyte proliferative disorder(NK-GLPD) in a patient with chronic active Epstein-Barr virus infection (CAEBV) and severe hypersensitivity to mosquito bites (SHMB)"Internal Medicine. (in press). (2002)

[文献書誌] 石井 優: "Kチャネルと受容体-多様な生理的制御メカニズムにおける新知見-"医学のあゆみ. 200・9. 653-660 (2002)

2001 年度実績報告書

石井優大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10324758)

[文献書誌] 石井優: "Kチャネルと受容体-多様な生理的制御メカニズムにおける新知見-"医学のあゆみ. 200・9. 653-660 (2002)