心筋カルシウムチャネルβサブユニットの生理機能の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370015
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 當瀬 規嗣 札幌医科大学, 医学部, 教授 (80192657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 陽一 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30284996) ; 堀尾 嘉幸 札幌医科大学, 医学部, 教授 (30181530)
• Keywords: カルシウムチャネル / 心筋細胞 / パッチクランプ

Research Abstract

本年度は、まずL型カルシウムチャネルにおけるβサブユニットの機能的役割を検討するため、我々が見いだした心筋のβ_<2c>サブユニットを用いて構成したL型カルシウムチャネルを培養細胞(COS-7)に発現させ、パッチクランプ法にて単一チャネル活動を観察した。そして、β_<2a>サブユニットを用いて構成したL型カルシウムチャネルの活動や、nativeラットの心室筋細胞のL型カルシウムチャネルの活動と比較検討した。β_<2c>サブユニットを用いたチャネルでは、開口時間が比較的短い開口が多く観察され、長くて遷延化した開口が多く観察されたβ_<2a>サブユニットの活動と明らかに異なっていた。β_<2c>サブユニットを用いたチャネルの活動様式は、nativeのラット心室筋細胞のL型カルシウムチャネルの活動と酷似していることから、β_<2c>サブユニットを用いたチャネルがnativeの心筋細胞で機能していると推測された。
以上のように、心筋のL型カルシウムチャネルにおけるβ_<2c>サブユニットの機能的役割は非常に大きいことが明らかになった。そこで、L型カルシウムチャネルの生理的機能とタンパク構造との連関に対する理解を更に深めるため、yeast-to-hybrid法により、L型カルシウムチャネルのサブユニットに結合あるいはIntractする細胞内タンパク質の同定を開始した。もし、機能的に意味のあるタンパク質の結合が証明されれば、L型カルシウムチャネルの細胞内側に結合するβ_<2c>サブユニットとの干渉が期待され、β_<2c>サブユニットの機能の理解が深まると期待され、さらに、心筋の興奮収縮連関の機序の解明の手がかりになると考えたからである。現在、二つの候補となるタンパクの遺伝子配列を見いだしており、これらのタンパク質がL型カルシウムチャネル機能に対する影響を、次年度に評価する予定である。

Research Products

• [Publications] Yoichi Yamada: "Cloning of a functional splice variant of L-type calcium channel β2 subunit from rat heart"The Journal of Biological Chemistry. 276・50. 47163-47170 (2001)
• [Publications] Yoichi Yamada: "A truncated splice variant of KCNQ1 cloned from rat heart"Biochemical and Biophysical Research Communication. 294. 199-204 (2002)
• [Publications] Xiangdong Chen: "Inhibitiory effects of volatile anesthetics on currents produced on heterologous expression of KvLQT1 and minK in Xenopus oocytes"Vascular Pharmacology. 39. 33-38 (2002)