心筋Na^+-Ca^<2+>exchangerの分子機構-バキュロウイルス発現システムを用いた検討-

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本研究の目的は心筋細胞におけるNa^+-Ca^<2+> exchangerの分子機構、特に興奮-収縮連関あるいは種々の病態における当該分子の役割を明らかにすることであった。現在進行中の研究計画としては、1)電気生理学的研究,2)バキュロウイルス発現システムの確立、が挙げられるが、その他関連した研究として、in vitro肥大心筋モデルにおけるNa^+-Ca^<2+> exchanger mRNAの発現レベルとCa^<2+>-handling変化との対比を行った。1)電気生理学的研究:研究室内にpatch clump法、voltage clump法などの電気生理学的検討と細胞収縮の解析を同時に施工可能なシステムを確立した。共同研究者の河本はUtah大学における同様のシステムを用いて、Na^+-Ca^<2+> exchangerと筋小胞体からのCa^<2+>放出との関係について検討し、逆向きに作動しているNa^+-Ca^<2+> exchangerを介して流入したCa^<2+>が筋小胞体からのCa^<2+>放出、ひいては細胞収縮を惹起することを報告している(Circ Res 1994;74:550-554)。今後は、単離心筋細胞や下記のバキュロウイルス発現システムを用いてNa^+-Ca^<2+> exchangerを発現させた細胞の電気生理学的検討を行う予定である。2)バキュロウイルス発現システム:バキュロウイルスの宿主であるSf21細胞を継代培養中である。他方、バキュロウイルス発現ベクターへのNa^+-Ca^<2+> exchanger cDNAなど外来遺伝子の導入については現在予備実験中である。3)肥大心筋細胞におけるNa^+-Ca^<2+> exchanger mRNAの発現:ニワトリ胚由来の培養心筋細胞に牛胎児血清を投与し、心筋細胞肥大のモデルを作製した(蛋白含量など25%以上増加)。肥大心筋細胞においてindo-1を用いて記録したCa^<2+> transientのピーク値は対照に比し20%減少し、減衰の時定数は25%増加していた。また、RNAブロット解析により求めたNa^+-Ca^<2+> exchanger mRNAの発現レベルは著明に減少(対照の35%)していた。