カルシウムイオンによる細胞機能調節の分子機構

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カルシウムイオンによる細胞機能の調節機構の研究を、(1)細胞レベルの研究、(2)カルシウムイオンのタ-ゲット蛋白質の研究の2面から進めた。(1)では、増殖因子や抗原による多様な刺激が見かけ上一様に細胞内カルシウム濃度増加につながるにもかかわらず、それに対する細胞の応答は一様ではなく、刺激と応答の間に特異性を与える微細な調節機構が存在する可能性が示された。たとえば、抗原による刺激とロイコトリエンによる刺激はどちらも細胞内カルシウム濃度増加を誘起するが、ヒスタミン放出につながるのは前者による刺激のみである(前山)。培養細胞で最も生存率が高いもののカルシウム濃度は0.3nM位であるという結果(小池)や、Cキナ-ゼ阻害剤が刺激に対する応答を制御するという結果(清水・多久和)は、個々の系にカルシウムの位適濃度を感知する因子の存在、あるいはりん酸化による微調整機構の存在を提起した。イオンチャネル分野(岡田・田沢)では、カルシウム依存性の細胞の容積調節とエキソサイトシスの相関が指摘された。(2)では、細胞の運動や形態変化の調節にかかわるカルシウムイオンのタ-ゲット蛋白質の精製や構造決定がなされた:平滑筋収縮や細胞運動でのカルデスモン(祖父江・小浜)、ライオトニン活性をもつ155K蛋白質(江橋)、粘菌のアクチンキナ-ゼ(秦野)、赤血球形態変化にかかわるアドシン類似の新アクチン結合蛋白質(中尾)、血小板分泌顆粒のリポソ-ム融合活性をもつエンドネキシン類似蛋白質(滝沢)など。カルモデュリン(八木・矢沢・安楽)やトロポニン(大槻)による調節の分子レベルでの研究は、特異的阻害物質のアミノ酸配列の決定(北村)、キナ-ゼIIの自己りん酸化による活性化(宮本・藤沢)とその特異的基質の同定(田中)といった成果を踏まえて、班員間の協同研究による細胞レベルでの刺激・応答機構解明へと進展しつつある。