単離平滑筋細胞のall-or-none収縮と反応の閾値発生機構の解明

モルモット盲腸紐から単離した平滑筋細胞はアセチルコリン(ACh)によりall-or-none収縮を示す。このall-or-none収縮の閾値発生機構をより詳細に解明するには細胞内情報伝達機構を詳細に検討する必要がある。そこで、黄色ブドウ球菌の産生する外毒素であるalpha-トキシンで受容体機能を残したまま細胞膜をpermeablizeした平滑筋細胞を作製した。permeabilizeした殆どの細胞は外液Ca^<2+>濃度を増加させることにより0.6muMCa^<2+>でall-or-none収縮を示し、0.3-0.6muMにCa^<2+>に対する閾値が存在すると考えられた。この事より単離細胞は僅かなCa^<2+>の上昇により収縮が発生し最大に達する事が示された。また、Ca^<2+>収縮においてAChやGTPを共存させると収縮を発生させるのに必要なCa^<2+>の閾値濃度が低下した事より、AChによる受容体刺激によりG蛋白質に関連したCa^<2+>感受性の増大が示唆された。そこでCa^<2+>のみでは収縮を示さずCa^<2+>感受性増大時にのみ収縮を示す0.2muMCa^<2+>一定条件下、ACh濃度を増加させると0.3muM或いは1muMAChでall-or-none収縮を示した。このAChの閾値濃度はインタクトな細胞がall-or-none収縮を示す閾値濃度と一致した。また、同様にGTPによってもall-or-none収縮を示した。この事よりAChやGTP刺激によりCa^<2+>感受性がall-or-none的に上昇することが示唆された。以上の結果と今迄得られた知見から、単離細胞のAChによるall-or-none収縮においては、AChが濃度依存的に受容体に結合し、その結果として生じる刺激によりCa^<2+>感受性がall-or-none的に増大し、かつCaストアからのCa^<2+>放出や細胞外からのCa^<2+>流入が生じ細胞内Ca^<2+>濃度が静止レベル(0.2muM未満)より僅かに上昇し(0.3-0.6muM)、閾値に達しall-or-none収縮を示すと考えられる。

モルモット盲腸紐から単離した平滑筋細胞はアセチルコリン(ACh)によりall-or-none収縮を示す。このall-or-none収縮の閾値発生機構をより詳細に解明するには細胞内情報伝達機構を詳細に検討する必要がある。そこで、黄色ブドウ球菌の産生する外毒素であるalpha-トキシンで受容体機能を残したまま細胞膜をpermeablizeした平滑筋細胞を作製した。permeabilizeした殆どの細胞は外液Ca^<2+>濃度を増加させることにより0.6muMCa^<2+>でall-or-none収縮を示し、0.3-0.6muMにCa^<2+>に対する閾値が存在すると考えられた。この事より単離細胞は僅かなCa^<2+>の上昇により収縮が発生し最大に達する事が示された。また、Ca^<2+>収縮においてAChやGTPを共存させると収縮を発生させるのに必要なCa^<2+>の閾値濃度が低下した事より、AChによる受容体刺激によりG蛋白質に関連したCa^<2+>感受性の増大が示唆された。そこでCa^<2+>のみでは収縮を示さずCa^<2+>感受性増大時にのみ収縮を示す0.2muMCa^<2+>一定条件下、ACh濃度を増加させると0.3muM或いは1muMAChでall-or-none収縮を示した。このAChの閾値濃度はインタクトな細胞がall-or-none収縮を示す閾値濃度と一致した。また、同様にGTPによってもall-or-none収縮を示した。この事よりAChやGTP刺激によりCa^<2+>感受性がall-or-none的に上昇することが示唆された。以上の結果と今迄得られた知見から、単離細胞のAChによるall-or-none収縮においては、AChが濃度依存的に受容体に結合し、その結果として生じる刺激によりCa^<2+>感受性がall-or-none的に増大し、かつCaストアからのCa^<2+>放出や細胞外からのCa^<2+>流入が生じ細胞内Ca^<2+>濃度が静止レベル(0.2muM未満)より僅かに上昇し(0.3-0.6muM)、閾値に達しall-or-none収縮を示すと考えられる。