新しい平滑筋収縮制御機構の解析・パートII

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16209007
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小浜 一弘 群馬大学, 医学系研究科, 教授 (30101116)
• 研究分担者: 石川 良樹 群馬大学, 医学系研究科, 講師 (20212863) ; 中村 彰男 群馬大学, 医学系研究科, 助手 (30282388) ; 熊谷 啓之 群馬大学, 医学系研究科, 助手 (20321945) ; 田中 秀幸 群馬大学, 医学部, 助手 (70343085) ; 登坂 雅彦 群馬大学, 医学系研究科, 助手 (40323357)
• キーワード: 平滑筋 / ミオシン / リン酸化 / ブレビスタチン / 血小板成長因子 / 遊走

研究概要

平滑筋は循環器や消化管などそれ自体で臓器を形成しているほか、血管としてあらゆる臓器の機能に関与している。従って、薬理学一般にとって平滑筋の収縮とその制御に関する基礎研究はきわめて重要と考えられている。その収縮では、ミオシンとアクチンの相互作用が原動力となるが、まず、ミオシンが活性化されなければならない。ミオシン活性化機序として、ミオシン軽鎖のリン酸化が広く浸透しているが、近年の技術革新により種々のデータが得られ、非(脱)リン酸化のままでも収縮の起こることが認識されるようになった。これは新しい収縮制御機序の存在することを意味する。これまでの基礎研究により、平滑筋ミオシンを非(脱)リン酸化のままでも活性化する蛋白質性因子及び脂質性因子を同定しその生理機能を明らかにした。蛋白性の因子は意外にもミオシンをリン酸化する酵素:ミオシン連鎖キナーゼ(MLCK)であり、そのミオシン重鎖への結合性が原因であった。さらに、MLCK欠損平滑筋株を利用し、rescue実験によりin vivoでこのMLCKのnon-kinase活性の生理的役割を確認できた。このMLCKによる非(脱)リン酸化のままでのミオシン活性化する機序の繊細をつめるとともに、上流にある細胞内情報伝達系を解明する。具体的には、血小板成長因子(PDGF)に対する血管平滑筋細胞の遊起を調べると、非(脱)リン酸化のままでPDGFに対し遊走することがわかった。この遊走はブレビスタチンで阻害された。さらに、ミオシンを精製してそのATPase活性の阻害作用を調べると、遊走阻害を説明できる濃度であった。

研究成果

• [雑誌論文] A calmoduin-dependent protein kinase from lower eukaryote Physarum polycephalum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, A., Hanyuda, Y., Okagaki, T., Takagi, T., Kohama, K.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res Commun. 328 ページ: 838-844
• [雑誌論文] Nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit mediates migration of vascular smooth muscle cells toward nicotine. (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, S, Zhao, T, Xin, H, Ye, LH, Zhang, X, Tanaka, H, Nakamura, A, Kohama, K.
  • 雑誌名: J.Pharmacol.Sci. 94 ページ: 334-338
• [雑誌論文] Protein phosphatase 2B dephosphorylates twitchin, initiating the catch state of invertebrate smooth muscle (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamada, A., Yoshio, M., Nakamura, A., Kohama, K., Oiwa, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 40762-40768
• [産業財産権] 束化アクチンを用いたマイクロアクチュエータ (2005)
  • 発明者名: 日野 瑞城, 小濱 一弘, 他5名
  • 産業財産権番号: 特願2005-038287
  • 出願年月日: 2005-02-15