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平滑筋作用薬を正しく評価し、より優れた薬物を開発する基礎を作るためには、個々の薬物を最新の知識に照らし、かつ生理的条件下でその作用の詳細を解折しなければならない。そのような立場から、細胞内カルシウム動態に関して生化学的に解明された最新の事実を生理的条件下に検索できる単離平滑筋細胞の実験糸を確立することが本研究の目的である。すでに昨年度には基本的ないくつかの部分システムについての検討を終えているが、本年度には総合的に種々の検討を行い、次のような実験糸が確立された。1.昨年度の補助金で購入した顕微蛍光測光システムを用い、単離細胞内に注入したfura-2の蛍光強度を340nmと380nmの2波長励起で測定し、細胞内カルシウム濃度を測定する。2.パッチ電極を介して膜電位を制御し、膜電流を測定する。あるいはそのパッチ電極を介して細胞内にfura-2その他の物質を注入する。3.圧力注入装置を用い、ガラス微小電極内に充填したカルバコールなどのアゴニストを単離細胞の近傍に投与する。膜電位、膜電流、蛍光強度の信号は持続的にPCMレコーダーに取り込むことも、単発現象をA/D変換ボードを介してマイクロコンピューターに取り込むこともできる。1、2、3の実験はどの組合せでも、また3者同時にも行うことができる。このような実験系によって、例えばイノシトール三燐酸をパッチ電極から注入して細胞内カルシウム濃度の増加を確認し、また、それに対する薬物の効果を見ることができた。現在予定より少し遅れてしまった、これらの技術を駆使して、G蛋白質の作用を阻害するGDPβS、あるいはイノシトール三燐酸とその受容体の結合を競合的に阻害するヘパリンなどを細胞内に注入してから、細胞外にアゴニストを投与してそのときのカルシウム動態がどのように変化するかを見ることなどを含め、平滑筋の細胞内カルシウム動態の解折を進めているところである。
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