カルシウムイオンによる細胞容積調節制御のメカニズム

钙离子调节细胞体积的机制

• 批准号: 01641519
• 负责人: 岡田 泰伸
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01641519/
• 关键词: 細胞容積調節; 細胞内カルシウム; K^+チャネル; Cl^-チャネル; 伸展感受性イオンチャネル; Ca誘起性Ca遊離; 小腸上皮細胞

多くの細胞は浸透圧環境変化に対して細胞容積調節で応じる。低張条件下におかれた細胞は物理的に膨張した後に「調節性収縮」を、高張下では物理的収縮の後に「調節性膨張」を示す。本研究ではこれらの容積調節への細胞内Ca^<2+>の関与とその分子機構を解明することを目的としている。培養小腸上皮細胞の「調節性収縮」過程において、(1)二相性細胞内Ca^<2+>濃度増が伴われること、(2)この細胞内Ca^<2+>動員が本容積調節機構に不可欠の役割を果たしていること、(3)その原因の一つはこのCa^<2+>増が容積調節性K^+イオンチャネルの活性化をもたらすことによること、しかし(4)このCa^<2+>増は容積調節性Cl-温チャネル活性化には関与しないこと等をこれまで明らかにした。そこで、本年度の研究は、(1)この「調節性収縮」時のCl^-チャネルの活性化は二相性増のあいだに挟まれた一過性Ca^<2+>減によりもたらされるのか?(2)この容積調節性Ca^<2+>動員のメカニズムは何か?などの疑問に答えることを目的として行われた。細胞外Ca^<2+>濃度を細胞内と同じレベルにまで減少させると低張負荷時の二相性Ca^<2+>増加は消失した。K^+チャネル及びCl^-チャネル電流の活性化を無視しうる条件下でバッチクランプ全細胞電流記録を行うと、低張負荷によって細胞外からのCa^<2+>流入にもとづく内向き電流の活性化が世界ではじめて観察された。伸展感受性イオンチャネルの阻害剤Gd^<3+>によりこの内向き電流も細胞内Ca^<2+>増加も抑制された。Ca-induced Ca release機構阻害剤(ryanodine,adenine,procaine)の投与によって第二相目Ca^<2+>増のみが抑制された。従って、容積調節性Ca^<2+>動員の第一相目は伸展感受性Ca透過性イオンチャネルを介するCa^<2+>流入に、第二相目はCa-induced Ca release機構によることが結論された。ionomycinで細胞内Ca^<2+>濃度を高いレベルに維持しても容積調節性Clチャネルの開口は発生し、一過性Ca^<2+>減もまたこのCl^-チャネル活性化因子ではないことが明かとなった。

Multiple く <s:1> cells <s:1> permeate and pressure environment changes に regulate the volume of <s:1> て cells で応じる. Under the condition of low zhang に お か れ た cell は physical に expansion し た に after "regulatory 収 shrinkage" を, high zhang で は physical 収 shrink after の に を shown す "regulatory expansion". This study で は こ れ ら の volume adjustment へ の intracellular Ca ^ 2 + < > の masato and と そ の molecular institutions を interpret す る こ と を purpose と し て い る. Develop small intestinal epithelial cells の "regulatory 収 shrinkage process に お い て, (1) two phase intracellular Ca ^ > < 2 + concentration raised が with わ れ る こ と, (2) こ の intracellular Ca ^ 2 + > < mobilization が this volume regulator に not owe の" を cut fruit た し て い る こ と, (3) そ の reason の つ は こ の Ca ^ 2 + > < rights of regulatory K が volume ^ + イ オ ン チ ャ ネ ル の activeness を も た ら す こ と に よ る こ と, し か し (4) こ の Ca ^ 2 + > < rights は volume of regulatory Cl - temperature チ ャ ネ ル activeness に は masato and し な い こ と etc を こ れ ま で Ming ら か に し た. そ こ で, this year's の research は, (1) こ の "regulatory 収 shrinkage の Cl ^ - チ ャ ネ ル の activeness は two-phase sexual rights の あ い だ に carry ま れ た transient Ca a ^ 2 + > < reduction に よ り も た ら さ れ る の か? (2) <s:1> <s:1> volume-regulating Ca^<2+> mobilization メカニズム メカニズム メカニズム what メカニズム? Youdaoplaceholder0 われた <s:1> <s:1> question に answer える とを とを purpose と て て lines われた. Concentration of extracellular Ca ^ 2 + < > と を cell with じ レ ベ ル に ま で reduce さ せ る と low tension load の two-phase sex Ca ^ 2 + > < rights は disappeared し た. K ^ + チ ャ ネ ル and び Cl ^ - チ ャ ネ ル current の activeness を ignore し う る conditions で バ ッ チ ク ラ ン プ whole-cell current record line を う と, low load に よ っ て extracellular か ら の Ca ^ 2 + > < inflows に も と づ く き within current の world で activeness が は じ め て 観 examine さ れ た. Stretching susceptibility イ オ ン チ ャ ネ ル の resistance against one of Gd ^ < 3 + > に よ り こ の き within current も intracellular Ca ^ < 2 + > raised も requirement by inhibiting さ れ た. Ca - induced Ca release agency resistance against tonic (ryanodine, adenine, procaine) cast with の に よ っ て second phase mesh Ca ^ 2 + > < rights の み が inhibit さ れ た. 従 っ て, volume of regulatory Ca ^ 2 + > < mobilization の stretch mesh は susceptibility Ca first phase permeability イ オ ン チ ャ ネ ル を interface す る Ca ^ 2 + < > inflows に, the second phase は Ca - induced Ca release agency に よ る こ と が conclusion さ れ た. Ionomycin で intracellular Ca ^ < 2 + > high concentration を い レ ベ ル に maintain し て も volume of regulatory Cl チ ャ ネ ル の openings は 発 し, transient Ca ^ 2 + < > reduction も ま た こ の Cl ^ - チ ャ ネ ル activation factor で は な い こ と が Ming か と な っ た.

项目成果

Yada,Toshihiko: "Intestinal secretagogues increase cytosolic free Ca^<2+> concentration and K^+ conductance in a human intestinal epithelial cell line." Journal of Membrane Biology. 112. 159-167 (1989)

Yada，Toshihiko：“肠促分泌剂可增加人肠上皮细胞系中胞质游离 Ca^2 浓度和 K^2 电导。”

岡田泰伸: "受容体機構とCa^<2+>動態.「臨床生理学シリ-ズ3.胃」松尾・竹口編" 南江堂、東京., 8 (1989)

Yasunobu Okada：“受体机制和 Ca^<2+> 动力学。‘临床生理学系列 3. 胃’，松尾和竹口编辑” Nankodo，东京，8 (1989)

Oiki,Shigetoshi: "Electric currents associated with directed migration of fibroblasts." Biological Bulletin. 176(S). 123-125 (1989)

Oiki，Shigetoshi：“与成纤维细胞定向迁移相关的电流。”

Okada,Yasunobu: "Volume-regulatory ion channels in channels in epithelial cells." News in Physiological Science. 4. 238-242 (1989)

Okada,Yasunobu：“上皮细胞通道中的容量调节离子通道。”

Ohono-shosaku,Takako: "Role of proteases in electrofusion of mammalian cells.ln:Electroporation and Electrofusion in Cell Biology.Ed.by Neumann,A.E.Sowers & C.A.Jordan." Plenum Publ.,New York, 10 (1989)

Ohono-shosaku，Takako：“蛋白酶在哺乳动物细胞电融合中的作用。In：细胞生物学中的电穿孔和电融合。Ed.Neumann，A.E.Sowers