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NCS-1(Neuronal Ca^<2+> sensor-1/Frequenin)は興奮性細胞特異的に発現するCa^<2+>センサータンパク質であり、イオンチャネルの制御などを行なうことにより、神経機能に重要な役割を担っていることが知られている。NCS-1は神経のみならず心臓にも高発現しているが、心臓におけるNCS-1の役割についてはほとんど不明である。以前の研究により、NCS-1の心臓における発現量が胎児期や新生児期といった幼弱期で最も高く、その後、除じょに減少していくことから今回、特に未成熟期の心臓におけるNCS-1の役割について主にNCS-1欠損(KO)マウスを用いて解析した。
NCS-1の細胞内局在は形質膜や核膜周辺、筋小胞体(SR)膜など細胞内Ca^<2+>制御部位に集積していた。また野生型およびKOマウスを用いた心エコー測定により、幼弱期のKOマウスでは特に収縮期における心機能および心拍数の低下が認められたが、成体では差は認められなかった。その細胞内メカニズムとして、収縮期の細胞内Ca^<2+>レベルおよびSR内Ca^<2+>量の低下、またSR Ca^<2+>ポンプやそれらを制御する種々のCa^<2+>依存性の制御因子の活性がKOマウスで低下しているためであることがわかった。現在、これらCa^<2+>シグナル減少の原因因子としてCa^<2+>依存性のNCS-1結合タンパク質を同定し、それがNCS-1同様、幼弱期の心臓で高発現していたことから、これらNCS-1複合体がSRが未熟な幼弱期における興奮一収縮相関(EC-coupling)に寄与していることが初めて示唆された。
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