L type calcium channel regulation of PKA phosphorylation via calmodulin

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Cav1.2型Caチャネルの活性調節には、カルモジュリン（Calmodulin, CaM）によるCa2+依存性促通（CDF）とCa2+依存性不活性化（CDI）の二重調節作用がある。PKAはβアドレナリン受容体などの刺激によって、活性化されて、Cav1.2型チャネルをリン酸化して、チャネルの開口確率を増加させる。本研究はPKAによるチャネルαサブユニット近位C末部（つまりCT1領域）のリン酸化について検討することである。モルモット心筋細胞にパッチクランプinside-out記録をして、電気生理学的実験によりPKAリン酸化がCaMのCT1への結合に与える影響が判明した。2020年度には、低Ca2+濃度でCT1BのCaチャネル活性への促進作用には濃度依存性があることが判明した。さらに、低Ca2+濃度でCT1BのCaチャネル活性への維持作用の濃度依存性が判明した。一方、細胞内Ca2+濃度が増加すると、Ca2+はCaMと結合して、CaMKⅡは、Ca2+/CaMと結合することによって活性化される。CaMKⅡは心肥大から心不全への非代償性変化に至る心不全の因子であり、Caチャネルの機能異常をよく引き起こす。我々は心肥大動物モデルを使って、PKAとCaMKⅡの関連についても検討していた。以上の結果は、一部分は論文を作って発表した。他の結果は投稿する予定である。本研究により生理的および病態におけるCaチャネルの調節が深く理解される。