骨格筋小胞体から横行小管カルシウムチャネルへのフィードバック性情報伝達

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1.脱分極に応答したT管電位センサー(L型Caチャネル)が,センサーと対をなす筋小胞体(SR)のCa遊離チャネルからCaを放出し,そのCaがL型Caチャネルにフィードバックされることにより,センサーの構造がモジュレートされ,SRへの情報伝達効率が上がるどうか研究した。2.L型Caチャネル賦活剤(Bay K 8644とCLO_4^-)でカエル骨格筋単一筋線維を処置すると,低濃度のカフェインにより引き起こされるCICRが促進されること,および,電位センサーが静止状態またはK^+により不活性化されたとき,CICRは促進されないとの知見を得た.研究の途中,CLO_4^-がL型Caチャネルと同時に,ウサギSRのCa遊離チャネルにも作用するとの知見が発表された.そこで,CLO_4^-がカエルSRにも作用するか否かを検討した.3.カエル骨格筋よりCa遊離チャネルを含むSRを単離し,人工脂質膜に組み込み,細胞質側のCaにより開口したCaチャネルの単一電流に対するCLO_4^-の効果を研究した.CLO_4^-を与える前のCaチャネルコンダクタンスは平均723psであった.5-30μM CLO_4^-の投与により変化しなかった(733pS).一方,開口確率は20μM以上のCLO_4^-によりはじめて増加した.カエル骨格筋単一筋線維のCLO_4^-による単収縮の増強は1μMの濃度で観察された。また,カフェインは直接Caチャネルの開口確率を増加した.Bay K 8644は開口確率を変えなかった.4.以上の結果は比較的低濃度のCLO_4^-およびBay K 8644は電位センサーに,カフェインはSRCaチャネルに特異的に作用することを示唆した.これらの薬物を用い,本研究の目的を達成することが可能である.