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心筋細胞の細胞膜には、細胞膜Caポンプ(PMCA)とNa/Ca交換(NCX)の二種類のCa^<2+>排出機構が存在する。なぜ心筋に二種類のCa^<2+>排出機構が必要なのか、両者がどのように機能分担しているのかは、心筋の生理を理解する上できわめて重要な問題である。私はマウス心筋細胞において、PMCAによるCa^<2+>排出が細胞膜近傍のCa^<2+>濃度変化を介してNCXの活性を調節していることを発見し、その成果を発展させるため、今年度はつぎの実験を行った。1.ホールセルクランプしたマウス心筋細胞からNCX電流を記録し、PMCAによるNCX活性の調節についてさらに検討した。カルボキシエオシンやバナジン酸の細胞内投与でPMCA活性をさまざまなレベルに抑制し、それがNCX電流の振幅や細胞内Ca^<2+>依存性に及ぼす影響を詳細に検討した。2.細胞内Ca^<2+>によるPMCAとNCXの共役様式について検討を加えた。PMCA活性によるNCX電流の調節が、Ca^<2+>キレート剤を用いた細胞内Ca^<2+>の緩衝によってどのように影響されるか調べ、細胞内Ca^<2+>拡散障壁の関与が示唆された。3.PMCAとNCXの共役によるNCX電流の調節が、細胞の活動電位波形にどのような影響をおよぼすか検討した。カルボキシエオシンやバナジン酸によるPMCAの抑制が、心筋活動電位を活動電位を延長させることが明らかになった。4.マウス心筋細胞からのPMCA電流の単離記録を試みた。主要な膜電流系およびNCX電流を、保持電位や各種ブロッカーによって抑圧した条件でカロキシン感受性の外向き電流として単離することを試みた。しかし安定な記録のためには、さらに詳細な実験条件の検討が必要であった。以上の成果の詳細は、2011年度の6回の学会で報告した。
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