小胞体膜由来クロライドチャネルの機能と構造に関する研究

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我々は筋小胞体に存在するクロライドチャネル(SR-Clチャネル)の機能調節機構と構造解明を目的として研究を行っている。昨年度の検討でSR-ClチャネルがATPを通過させることを証明することができた。本年度はATP以外のアデニンヌクレオチドであるADPやAMPをこのチャネルが通過させることが出来るか否かを検討した。「方法」牛の左心室より作成した筋小胞体濾胞を平面脂質二重膜へ再構成し、電圧固定実験でSR-Clチャネルの単一チャネル電流記録を行った。「結果」SR-ClチャネルはcisにCsCl500mM,2mM MgATPを用いた場合チャネルの開口が常に観察できるが、cis液のCsClを全て100mM ADPに置換した場合もチャネルの開口が保持され、ADPをCharge carrierとする電流が記録できた。ADP電流によるチャネルの活性化はcis側にProtin kinase Aの特異的阻害作用を有するペプチド(PKI)を投与すると抑制され,SR-Clチャネルの特徴を示した。またチャネル100mM AMPを用いて場合もチャネル電流が記録でき、SR-Clチャネルはこれらのヌクレオチド、AMP,ADPそしてATPを通過させることが判明した。各々のヌクレオチドの濃度を100mMとし、transに50mM Clを用いて場合の電流電圧曲線を求め、それらの逆転電位とスロープコンダクタンスをもとめた。その結果、見かけ上のイオン透過性はATP>ADP>AMPの順であった。以上の結果より、小胞体のcyclic AMP依存性燐酸化によって活性化されるクロライドチャネルは、細胞内物質であるヌクレオチドのATP、ADP,AMPを通過させ得ることが明らかとなり、その生理機能として細胞内物質や代謝産物の輸送に寄与していることが推測された。