イオンチャンネル開閉のダイナミックス

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61107005
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 木島 博正 九大, 理学部, 助教授 (30012397)
• 研究分担者: 大地 陸男 順天堂大学, 医学部, 教授 (10049025) ; 野間 昭典 九州大学, 医学部, 教授 (00132738) ; 久場 健司 佐賀医科大学, 教授 (60080561) ; 大森 治紀 生理学研究所, 教授 (30126015) ; 赤池 紀生 九州大学, 医学部, 助教授 (30040182)
• キーワード: イオンチャネル / レセプター / 情報変換 / トランスダクション / 感覚受容 / アセチルコリン / 細胞膜 / GABA

研究概要

本研究の目的は神経細胞の情報変換において主役を演じているイオンチャネルがどのように開閉を制御されているかを実験的・理論的に解明することである。本年度は最終年度であるので、前年度までの結果をふまえて、次の各項について重点的に研究を行ない、成果をとりまとめた。
(1)感覚トランスダクションイオンチャネルの開閉のダイナミックス
ヒヨコ内耳有毛細胞の音・機械刺激受容チャネル(大森)とハエの唇弁味覚受容細胞における糖受容チャネル(木島)の開閉の制御機構を明らかにした。前者は感覚毛の変位角度に比例して開いているチャネルの数がふえる。しかし1つのチャネルは定常状態で開閉することはない。後者は糖や塩で直接開閉が制御され、定常状態で激しく開閉している。開閉速度は糖の種類によって異なる。
(2)リガンド作動性イオンチャネル開閉の制御機構
カエル知覚神経節細胞のGABA作動性【Cl^-】チャネル(赤池)、カエル終板と交感神経節のニコチン性アセチルコリン受容体チャネル(木島,久場)開閉機構をパッチクランプ法、急速潅流法等によって調べ,多チャネル解析法、定常平衡近似を用いて解析した協力性のあるサブユニットモデルで説明できた。カエル交感神経節のムスカリン性Ach受容体によって制御される【K^+】チャネルのセカンドメッセンジャーはジグリセトCキナーゼ系であることが明らかになった(久場)。
(3)電位依存性チャネルの開閉機構
心筋・骨格筋細胞に分布する内向き整流性【K^+】チャネルの内向き整流性は【Mg^(++)】イオンのブロックによって生じることが明らかになった。ブロックの機構を解析してこの【K^+】チャネルでは3コのチャネルが集って高い協力性を持つ複合体を形成していることが示唆された(野間)。

研究成果

• [文献書誌] S.Kijima;H.Kijima: J.Theor.Biol.(1987)
• [文献書誌] S.Kijima;H.Kijima: J.Theor.Biol.(1987)
• [文献書誌] H.Kijima;K.Nagata;A.Nishiyama;H.Morita: J.Gen.Physiol.(1987)
• [文献書誌] N.Akaike;M.Inoue;O.A.Krishtal: J.Physiol.379. 171-185 (1986)
• [文献書誌] M.Inoue;Y.Oomura;T.Yakushiji;N.Akaike: Nature. 324. 156-158 (1986)
• [文献書誌] M.Inoue;J.Sadoshima;N.Akaike: Brain Res.
• [文献書誌] H.Oomori: J.Physiol.(1987)
• [文献書誌] E.Kato;K.Koketsu;K.Kuba;E.Kumamoto: Br.J.Pharmac.84. 435-443 (1985)
• [文献書誌] K.Kuba;E.Kumamoto: J.Physiol.374. 515-530 (1986)
• [文献書誌] E.Kumamoto;K.Kuba: J.Gen.Physiol.87. 775-793 (1986)
• [文献書誌] M.Horie;H.Irisawa;A.Noma: J.Physiol.
• [文献書誌] R.Ochi;N.Hino;H.Okuyama: Biomedical Res.7 Suppl.83-87 (1986)
• [文献書誌] R.Ochi;N.Hino;H.Okuyama: Jpn.Heart J.7 Suppl.51-55 (1986)
• [文献書誌] K.Kuba;S.Minota Eds.Karczmaer;Koketsu;Nishi: "General characteristics and mechanisms of nicotinic transmission in sympathetic ganglia. chaptor 5. In Autonomic and Enteric Ganglia." Plenum Press,New York, 107-136 (1986)