Naチャネルの細胞膜発現調節:サブユニットmRNA変動と細胞内輸送・局在化機構

Naチャネルの細胞膜発現の調節機構を解明するために、発生学的に神経堤に由来するウシ副腎髄質クロマフィン細胞を用いて、(i)細胞膜Naチャネル量を変動させる細胞内外の因子を同定し、さらに、(ii)その際のNaチャネルのサブユニットmRNAレベルの変動と細胞内輸送・局在化機構を解析し以下の結果を得た。1.Protein kinase C(PKC)による調節:(1)PKC-αの活性化は、Naチャネルの細胞膜表面からのインターナリゼーションを促進することにより、細胞膜Naチャネル量を低下させた。(2)PKC-εの活性化は、Naチャネルα-サブユニットmRNAレベルを低下させ、β_1-サブユニットmRNAレベルを上昇させた。(3)α-サブユニットmRNAレベルの低下は、その遺伝子転写率の低下によるものではなく、mRNA崩壊率の亢進に由来した。(4)PKC-αおよび-εの効果は、蛋白合成に依存していた。2.Mitogen-activated protein kinase(MAPK)による調節:培養ウシ副腎髄質クロマフィン細胞では、恒常的にMAPK(ERK1,ERK2)が活性化されており、PD98059(MAPKKの阻害剤)によってその活性化を抑制すると、細胞膜Naチャネル量が著しく増加した(12時間で、約1.5倍)。この時、Naチャネルのα-およびβ_1-サブユニットmRNAレベルは不変であった。3.神経保護薬による変動:リルゾール、NS-7[4-(4-fluorophenyl)-2-methyl-6-(5-piperidinopentyloxy)pyrimidine hydrochloride]は、Naチャネルα-サブユニットのドメインIトランスメンブレン・セグメント6に結合し,Naチャネル開孔を阻害し、その結果、Caチャネル開孔、カテコールアミン分泌を低下させた。長期処置によって、リルゾールはNaチャネル量を変動させないが、NS-7は増加させた。4.イムノフィリンリガンドによる変動:免疫抑制薬であるサイクロスポリンAおよびFK506は、イムノフィリンを介して、Naチャネルのインターナリゼーションを抑制することにより、細胞膜Naチャネル量を増加させた。

Naチャネルの細胞膜発現の調節機構を解明するために、発生学的に神経堤に由来するウシ副腎髄質クロマフィン細胞を用いて、(i)細胞膜Naチャネル量を変動させる細胞内外の因子を同定し、さらに、(ii)その際のNaチャネルのサブユニットmRNAレベルの変動と細胞内輸送・局在化機構を解析し以下の結果を得た。1.Protein kinase C(PKC)による調節:(1)PKC-αの活性化は、Naチャネルの細胞膜表面からのインターナリゼーションを促進することにより、細胞膜Naチャネル量を低下させた。(2)PKC-εの活性化は、Naチャネルα-サブユニットmRNAレベルを低下させ、β_1-サブユニットmRNAレベルを上昇させた。(3)α-サブユニットmRNAレベルの低下は、その遺伝子転写率の低下によるものではなく、mRNA崩壊率の亢進に由来した。(4)PKC-αおよび-εの効果は、蛋白合成に依存していた。2.Mitogen-activated protein kinase(MAPK)による調節:培養ウシ副腎髄質クロマフィン細胞では、恒常的にMAPK(ERK1,ERK2)が活性化されており、PD98059(MAPKKの阻害剤)によってその活性化を抑制すると、細胞膜Naチャネル量が著しく増加した(12時間で、約1.5倍)。この時、Naチャネルのα-およびβ_1-サブユニットmRNAレベルは不変であった。3.神経保護薬による変動:リルゾール、NS-7[4-(4-fluorophenyl)-2-methyl-6-(5-piperidinopentyloxy)pyrimidine hydrochloride]は、Naチャネルα-サブユニットのドメインIトランスメンブレン・セグメント6に結合し,Naチャネル開孔を阻害し、その結果、Caチャネル開孔、カテコールアミン分泌を低下させた。長期処置によって、リルゾールはNaチャネル量を変動させないが、NS-7は増加させた。4.イムノフィリンリガンドによる変動:免疫抑制薬であるサイクロスポリンAおよびFK506は、イムノフィリンを介して、Naチャネルのインターナリゼーションを抑制することにより、細胞膜Naチャネル量を増加させた。