クロム親和細胞からのカテコ-ルアミン放出の細胞内分子機構の研究

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本研究では、神経終末からの伝達物質放出の分子機構の解明を目的として、培養ウシ副腎髄質細胞からのCa^<2+>依存性カテコ-ルアミン放出をモデル系に用いて、マストパランが開口放出を誘発する作用機序を検討した。ハチ毒マストパランが副腎髄質細胞からカテコ-ルアミン放出を誘発することは既に知らされているが、本研究により、その作用が細胞外Ca^<2+>を必要としないことを明らかにし、次いで、ジギトニン処理によって高透過性とした細胞においてもCa^<2+>非依存性に開口放出を誘発することから、細胞内Ca^<2+>も必要としないことを明らかにした。すなわち、マストパランは何等かの様式で、開口放出の分子機構のうちのCa^<2+>の作用点を直接活性化に導いていると考えられた。このマストパランの作用は、中枢神経系コリン作動性ニュ-ロンからのアセチルコリン放出においても認められた。またその作用は、百日咳毒素(IAP)による細胞処理によって著しく阻害されることから、マストパランがIAP感受性G蛋白質を活性化した結果と考えられた。そこでG蛋白質の開口放出への関与様式を明確にするために、IAP処理をした細胞を高透過性細胞として、この細胞内に直接ロ-ドしたCa^<2+>の作用を調べた。その結果、IAP処理はCa^<2+>が開口放出を誘発する効力を著しく上昇させること、逆にGTP-γsはこれを低下させることが明らかとなった。同時にCa^<2+>非存在下ではGTP-γS単独によって小さな開口放出が誘発された。以上の結果から、開口放出の分子機構では、Ca^<2+>とその作用分子の親和性を抑制的に調節するG蛋白質と、マストパランの作用点となり開口放出機構に直接共役すると考えられるG蛋白質の、二種類のG蛋白質が関与することが明らかとなった。今後、この点から開口放出におけるCa^<2+>の作用分子究明を含めて、分子機構の解明を目指したい。