カルシウムチャネル活性化に伴う神経細胞死に関する研究

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神経細胞において細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)調節機構の破綻は、[Ca^<2+>]_i)の上昇から、apoptosisを引き起こすことが想定されている。その機構の一構成要素として、我々は既にヒト神経細胞および膵β細胞に発現しているL型VDCCα_1サブユニットの一つのサブタイプ(CACN4)をクローニングし報告したが、さらにラット膵β細胞由来であるRINm5F細胞のcDNAライブラリーからラットCACN4のクローニングを行った。その結果、CACN4A,CACN4Bの2種類のクローンが得られ、前者は2203個のアミノ酸からなる蛋白で、後者はalternative splicingの結果CACN4Aに比しC末端の535個のアミノ酸が欠落した蛋白であることが明らかとなった。これらのcDNAをCHO細胞株に発現させたところ、いずれもα_1サブユニット単独では活性を有さないが、カルシウムチャネルβサブユニットを共発現させることによりチャネル活性を発揮した。さらに、我々はヒトCACN4遺伝子の構造解析と同時に、その機能発現に不可欠であるβサブユニット遺伝子(Hβ_3)についても解析を行った。CACN4遺伝子は49個のエクソンから構成され、染色体上に120kbp以上の範囲にわたってコードされている。一方、Hβ_3遺伝子は13個のエクソンが8kbp以内の領域に存在し、その大部分は5kbp以内の狭い範囲にコードされていた。また、CACN4遺伝子の構造を以前に報告されたcDNAシーケンスと比較したところ、多くの多型性が存在することが明らかとなった。さらに、CACN4遺伝子にはATG trinucleotide repeat領域が存在し、CACN4蛋白のアミノ末端にメチオニンが付加されている例が存在することも明らかとなった。現在神経細胞のアポトーシスにおけるこれらVDCCの役割について検討を行っている。