興奮収縮連関機構の構造機能協関

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膜電位変化は、細胞内Ca^<2+>濃度変化に変換されて細胞機能を制御することが知られている。心筋細胞では膜電位依存性Ca^<2+>を介するCa^<2+>流入によってリアノジン受容体2型が活性化され、大量のカルシウム放出が起こり、カルシウムシグナルが増幅される。一方、骨格筋細胞ではCa^<2+>流入を介することなく、Ca^<2+>チャネルからの信号によりリアノジン受容体1型が活性化されCa^<2+>放出が起こる。この場合も一種の(増幅率が無限大の)カルシウムシグナル増幅機構と考えることもできる。このように、Ca^<2+>チャネルとリアノジン受容体の機能協関として起こるシグナル増幅機構の詳細はまだ明かでない。われわれは、リアノジン受容体1型欠損マウスから得た培養骨格筋細胞を用い、リアノジン受容体1型と2型リアノジン受容体を入れ替えると、電位依存性カルシウムチャネルとリアノジン受容体の機能協関が保たれるかについて実験を行った。この実験の結果、骨格筋型の協関は1型に特異的なものであることが明かとなり、分子機構解明の糸口を得た。更に2型リアノジン受容体は、Ca^<2+>チャネルの制御をはずれて自発的なCa^<2+>放出を起こしやすいことを示す結果も得た。この異常なCa^<2+>動態は、不整脈などの病態で重要な意味を持つと考えられる。さらに、Ca^<2+>チャネルとリアノジン受容体の機能協関に必須なアミノ酸配列の一つを、リアノジン受容体1型分子上に同定することに極く最近成功した。