細胞防御機構における新規発見Cl^-チャネルの役割のパッチクランプ法による解明

使用膜片钳方法阐明新发现的 Cl^-通道在细胞防御机制中的作用

• 批准号: 05771952
• 负责人: 酒井 秀紀
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05771952/
• 关键词: パッチクランプ法; 胃酸分泌細胞; イオンチャネル; Gタンパク; 活性酸素; プロスタグランジン

胃酸分泌細胞は、細胞防御機構を研究する上で最も優れたモデルである。研究代表者(酒井)は最近、ウサギ胃酸分泌細胞膜において細胞防御機構および生命維持機構に関与している塩素イオンチャネル(Cl^-チャネル)を発見した。本研究ではまず、このCl^-チャネルの調節機構をパッチクランプ法により細胞生理学的に解明することを目的とし、以下のような新しい知見を得た。1.胃酸分泌細胞の細胞防御Cl^-チャネルの活動はGTPタンパク結合を介して抑制された。この調節機構には細胞内サイクリックAMPやカルシウムイオン(Ca^<2+>)は関与しておらず、活性酸素の1種であるスーパーオキシドアニオン(O_2^-)がメッセンジャーとして関与していることが明らかとなった。このようなチャネル調節機構の報告例はこれまでにない。一般に活性酸素は生体の種々の重要な構成成分と反応して、損傷や障害を引き起こすことが知られているが、このような細胞機能調節因子としてのO_2^-の役割は非常に興味深い。2.GTP結合タンパクとカップルしたO_2^-産生源について検討したところ、細胞内小胞体に存在するシトクロームP_<450>であることが示唆された。3.一方、このチャネルの活動はプロスタグランジンE_2(PGE_2)により活性化されるが、PGE_2による活性化機構に細胞内Ca^<2+>濃度上昇およびサイクリックGMP(cGMP)濃度上昇が関与することがわかった。胃酸分泌細胞において、PGE_2がcGMPを上昇させるという報告はこれまでになされていない。また、このCl^-チャネルの一次構造を明らかにするため、抗体の作製にも着手している。現在、チャネル活性を阻害する抗体のスクリーニングをパッチクランプ法により行っている。

胃酸分泌细胞是研究细胞防御机制的最佳模型。首席研究者（Sakai）最近发现了参与兔胃酸分泌细胞膜中细胞防御和生命支持机制的氯离子通道（CL^ - 通道）。这项研究旨在首先通过贴片夹子从细胞生理基础上阐明Cl^通道调节的机理，并获得以下新发现。 1。通过GTP蛋白结合抑制胃酸分泌细胞中的细胞防御CL^ - 通道活性。细胞内环状放大器或钙离子（Ca^<2+>）不参与此调节机制，并且揭示了一种活性氧的超氧化物阴离子（O_2^ - ）作为使者参与。从来没有报道过这种渠道调节机制。尽管众所周知，活性氧与生物体的各种重要组成部分反应造成损害和损害，但O_2^ - 作为细胞功能的调节剂的作用引起了极大的关注。 2。对O_2^产生源的研究与GTP结合蛋白相结合，这表明它是细胞内内质网中存在的细胞色素P_ <450>。 3。另一方面，尽管该通道的活性被Prostaglandin E_2（PGE_2）激活，但发现PGE_2的激活机制涉及细胞内Ca^<2+>浓度的增加和环状GMP（CGMP）浓度的升高。尚未提出PGE_2提高胃酸分泌细胞中CGMP的报道。此外，为了阐明这种Cl^通道的主要结构，我们已经开始生产抗体。当前，抑制通道活性的抗体通过贴片夹筛。

项目成果

Shinji Asano: "C-terminal topology of gastric H^+,K^+-ATPase" Biochemical Journal. 299. 59-64 (1994)

Shinji Asano：“胃 H^ ,K^ -ATP 酶的 C 末端拓扑”生化杂志。

Hideki Sakai: "Cl^- currents of gastric parietal cells are inhibited by NADPH-dependent superoxide production coupled with a GTP-binding protein" Japanese Journal of Physiology. 43. S45 (1993)

Hideki Sakai：“胃壁细胞的 Cl^- 电流被 NADPH 依赖性超氧化物产生与 GTP 结合蛋白结合所抑制”，《日本生理学杂志》。

Hideki Sakai: "A novel GTPgammaS-dependent regulatory mechanism in the basolateral Cl^- channel of gastric parietal cells" Cl^- Channel:Molecular and Cellular Physiology(Published by National Institute for Physiological Sciences). 231-232 (1994)

Hideki Sakai：“胃壁细胞基底外侧Cl^-通道中新型GTPgammaS依赖性调节机制”Cl^-通道：分子和细胞生理学（国立生理科学研究所出版）。

Hideki Sakai: "Small-conductance Cl^- channel in rabbit parietal cells activated by prostaglandin E_2 and inhibited by GTPgammaS" Journal of Physiology(London). 461. 201-212 (1993)

Hideki Sakai：“兔壁细胞中的小电导 Cl^- 通道被前列腺素 E_2 激活并被 GTPgammaS 抑制”《生理学杂志》（伦敦）。