Caチャネルの'runーdown'についての研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63570044
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 亀山 正樹 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (60150059)
• キーワード: カルシウムチャネル / runーdown / 心筋細胞 / パッチクランプ

研究概要

初年度(昭和63年度)は、L型Caチャネルを活性化する細胞内蛋白(CCAP)の精製法をリポゾ-ムに再構成した心筋Caチャネルをアッセイ系に用いて検討した。その結果、CCAPはゲル濾過では分子量200ー300kDに相当する位置に移動すること、およびDEAEー吸着カラムでは100ー150mMのKClで溶出されることが明らかになった。また、部分精製したCCAPを心筋細胞のinsideーoutパッチに投与すると、runーdownしたCaチャネルが回復することが確認された。
次年度(平成元年度)は、CCAP精製法を更に検討し、ゲル濾過、DEAEー吸着、硫安分画、熱処理等を組み合わせた方法を確立した。この方法で調整した蛋白をSDSーポりアクリルアミド電気泳動法でみると主バンドとして約100kDの蛋白が認められた。CCAPのこれらの性質は、Caチャネルの構成蛋白やチャネルに作用することが知られているAキナ-ゼ等とは異なるものである。次に、CCAPの組織分布をパッチクランプ法を用いて検討したところ、脳、骨格筋、肝臓には存在するが、腎臓には存在しない(又は非常に少ない)という結果が得られた。この組織分布は、やはりCaチャネルやAキナ-ゼとは異なるもので、上の生化学の結果と合致する。更に、CCAPによるCaチャネル活性化の機序をパッチクランプ法で検討した(Caチャネル開口剤Bay K 8644の存在下)ところ、CCAPはチャネルの数や単一チャネルコンダクタンスには作用せず、もっぱら開口確率を増大させることが判明した。
この研究により、心筋CaチャネルのrunーdownはCCAPの失乏により起こることが判明した。CCAPによるCaチャネルの活性化は、イオンチャネル一般の新しい調節機構である可能性が高いので、今後ともCCAPの生化学的性質や生理作用について研究を進めていくことが極めて重要であると思われる。

研究成果

• [文献書誌] Kameyama,M.et al.: "Tissue extract recovers cardiac calcium channels from 'runーdown'." Pflugers Archiv. 412. 328-330 (1989)
• [文献書誌] Kameyama,A: "Calcium efflux through cardiac calcium channels reconstituted into liposomesーFlux measurement with furaー2." Biochem.Biophys.Res.Comm.154. 1067-1074 (1988)
• [文献書誌] Kameyama,M.: "Properties of cardiac Lーtype calcium channels recovered by the tissue extract in cellーfree patches." J.Physioll.Soc.Jpn.50. 407 (1988)
• [文献書誌] Yazawa,K.: "Tissue distribution of the cytoplasmic protein that protects Lーtype calcium channel from runーdown." Jpn.J.Physiol.39. 63 (1989)
• [文献書誌] Kameyama,A.: "Partial purification of the cytoplasmic protein that activates Lーtype calcium channel." Jpn.J.Physiol. 39. 64 (1989)
• [文献書誌] Kameyama,M.: "Mechanisms of regulation of cardiac calcium channels." Asian Med.J.32. 357-365 (1989)
• [文献書誌] 亀山正樹: "イオンチャネルの電気現象" 病態生理. 7. 599-605 (1988)
• [文献書誌] 亀山正樹: "心筋Cのチャネルの調節機構" 日本医師会雑誌. 100. 877-882 (1988)
• [文献書誌] 亀山正樹: "心筋Caチャネルの性質とその調節機構" 心臓. 21. 234-241 (1989)
• [文献書誌] 亀山正樹: "膜電位依存生Caチャネルの調節機構" 実験医学. 7. 218-223 (1989)
• [文献書誌] Kameyama,M.: "Calcium Protein Signaling" Plenum Press(ed)Hidaka,H., 111-117 (1989)
• [文献書誌] Kameyama,M.: "Recent Advances in Calcium Channels and Calcium Antagonists" Pergamon Press(ed)Yamada,K.& shibata、S., 3-10 (1990)