黒質ドーパミン神経のG蛋白質制御内向き整流カリウムチャネルによる機能制御機構

G蛋白控制的黑质多巴胺能神经元内向整流钾通道的功能控制机制

• 批准号: 11780558
• 负责人: 稲野辺 厚
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780558/
• 关键词: カリウムチャネル; G蛋白質; シナプス膜電位; 内向き整流性カリウムチャネル; 膜2回貫通型カリウムチャネル; G蛋白質制御カリウムチャネル; アンカリング蛋白; 中枢神経系

パーキンソン病様の症状を示すwvマウスの原因遺伝子はG蛋白質制御型内向き整流カリウム(K_G)チャネル分子Kir3.2である。Kir3.2遺伝子は複数のエクソンから構成され、それらは多様なスプライシング修飾を受け、N、C末端の異なる複数の変異体が産生される。黒質ドーパミン神経ではKir3.2aとKir3.2cの2種の変異体が発現し、機能チャネルを構成している。Kir3.2cはKir3.2aに比べてC末端が11アミノ酸長いが、発現実験系でKir3.2cは蛋白質に合成され、細胞膜に運ばれているにも関わらず、チャネル活性を示さない。しかし、Kir3.2cのC末端と結合するPDZ蛋白質(PSD-95、SAP97)共存下で、明らかなG蛋白質感受性のチャネル活性が発現した。そのため、K_Gチャネル分子とシナプス局在化蛋白質の相互作用はチャネルの集積のみならず、活性制御にも関与することが明かとなった。G蛋白質αサブユニットのGAP活性を持つRGS蛋白質共存下で、再構成K_Gチャネルは受容体刺激に早い応答をするため、RGS蛋白質は受容体-K_Gチャネル連関を調節する因子として考えられていた。再構成K_Gチャネルは過分極パルスによって緩やかに活性化するカリウム電流を惹起する。この活性化様式はRGS4非共存下ではアゴニスト濃度に非依存性であるが、RGS4共存下では、低濃度のアゴニスト刺激時に大きく変化が見られ、その効果は高濃度のアゴニストで消失した。K_Gチャネルの活性化様式は脱分極時のチャネルの開口確率を反映していると考えられている。そのため、この機構は洞房結節、心房筋において迷走神経より放出される低濃度のアセチルコリンが活動電位の形を変えずに活動電位間の間隔を拡張する機構として機能していると予想される。

Others パ ー キ ン ソ ン disease symptoms の を shown す wv マ ウ ス の reason but 伝 child は type G protein system royal introverted き rectifier カ リ ウ ム (K_G) チ ャ ネ ル molecular Kir3.2 で あ る. Kir3.2 posthumous son 伝 は plural の エ ク ソ ン か ら constitute さ れ, そ れ ら は many others な ス プ ラ イ シ ン グ modified を け, N, C terminal の different な る plural の - variant が produce さ れ る. Black mass ド ー パ ミ ン god 経 で は Kir3.2 a と Kir3.2 c の two の - variant が 発 し, functional チ ャ ネ ル を constitute し て い る. Kir3.2 c は Kir3.2 a に than べ て が 11 c end ア ミ ノ acid long い が, 発 now be 験 department で Kir3.2 c に は protein synthesis さ れ, cell membrane に ば れ て い る に も masato わ ら ず, チ ャ ネ を ル activity in さ な い. し か し, Kir3.2 の c c terminal と combining す る PDZ proteins (PSD - 95, the SAP97) under the coexistence で, Ming ら か な G protein sensitivity の チ ャ ネ ル active が 発 now し た. そ の た め, K_G チ ャ ネ ル molecular と シ ナ プ の ス bureau in the protein interaction は チ ャ ネ ル の set product の み な ら ず, active suppression に も masato and す る こ と が Ming か と な っ た. G protein alpha サ ブ ユ ニ ッ ト の GAP activity を hold つ RGS protein で under the coexistence and constitute K_G チ ャ ネ ル は under let body に early い 応 answer を す る た め, RGS protein は let body - K_G チ ャ ネ ル even masato を adjust す る factor と し て exam え ら れ て い た. The re-formation of K_Gチャネ パ する する overpolarization パ スによって スによって retardation や するカリウム に activation するカリウム current を causes する. こ の activeness others type は RGS4 で not under the coexistence は ア ゴ ニ ス に ト concentration of dependency で あ る が, RGS4 coexist under で は, low concentration の ア ゴ ニ ス ト stimulation に big き く variations change が see ら れ, そ の unseen fruit は high-concentration の ア ゴ ニ ス ト で disappear し た. The opening accuracy of the <s:1> チャネ チャネ activation mode of K_G <s:1> depolarization is を, which reflects the <s:1> て ると ると test えられて る る. そ の た め, こ の は bridal chamber nodules, atrial muscle に お い て vagus god 経 よ り release さ れ る low concentration の ア セ チ ル コ リ ン potential の form を が activity - え ず に activity の interval between potential を company, zhang す る institutions と し て function し て い る と to think さ れ る.

项目成果

Hibino,H. et al.: "Anchoring proteins confer G protein sensitivity to an inward-rectifier K^+ channel through the GK domain."EMBO Journal. 19(1). 78-83 (2000)

日比野，H.

H.Hibino et al.: "Expression of an inwardly rectifying K^+ channel, Kir4.1, in satellite cells of rat cochlear ganglia"American Journal Physiological. 277・46. C638-C644 (1999)

H.Hibino 等人：“大鼠耳蜗神经节卫星细胞中内向整流 K^+ 通道的表达”美国生理学杂志 277·46 (1999)。

Kusaka et al.: "Functional Kir7.1 channels localized at the root of apical processes in rat pigment epithelium."Journal of Physiology. 531(1). 27-36 (2001)

Kusaka 等人：“功能性 Kir7.1 通道位于大鼠色素上皮细胞顶端突起的根部。”生理学杂志。

A.Inanobe et al.: "Molecular cloning and characterization of anovel splicing variant of the Kir3.2 subunit predominantly expressed in mouse testis"Journal of Physiology. 521・1. 19-30 (2000)

A. Inanobe 等：“主要在小鼠睾丸中表达的 Kir3.2 亚基的 anovel 剪接变体的分子克隆和表征”生理学杂志 521・1（2000 年）。

A,Inanobe et al.: "Characterization of G-protein-Gated K^+ channels composed of Kir3.2 subunits in dopaminergic neurons of the substantia nigra"The Journal of Neuroscience. 19・3. 1006-1017 (1999)

A、Inanobe 等人：“黑质多巴胺能神经元中由 Kir3.2 亚基组成的 G 蛋白门控 K^+ 通道的特征”《神经科学杂志》19・3（1999 年）。