増殖刺激後早期の細胞内マグネシウムの動態変化

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マウスSwiss3T3線維芽細胞を増殖刺激すると、早期に細胞内遊離Mg^<2+>濃度が上昇する。われわれは、世界ではじめて、蛍光色素と蛍光顕微画像解析装置を用いて細胞内のMg^<2+>濃度を測定し、遊離Mg^<2+>濃度の増加を個々の細胞について証明した。本研究ではMg応答の普遍性をみるために、この測定法が他の細胞系にも適用できることをまず確かめたのち、刺激後のMg^<2+>濃度変化を測定した。蛍光色素(mag-fura-2)を用いるためには、細胞がエステル型色素を取り込み、さらにエステラーゼによって細胞内で蛍光色素を遊離することが必要となる。ヒトの樹立株12種についてしらべたところ、いずれも充分量の蛍光色素を取り込みほぼ完全にエステルを加水分解し、本測定法が広く使用できることが示された。そこでこのうちインターフェロン致死感受性の異なる5株を選びインターフェロンαあるいはβを加えたのち約4分間Mg^<2+>濃度を測定した。その結果、致死感受性の違いに平行したMg^<2+>濃度変化はみられなかったものの、一部の細胞株では明らかなMg^<2+>濃度の変化がみられ、顕微鏡の一視野中でもMg^<2+>濃度上昇が持続するものや、いったん減少後一時的に上昇するもの、全く変動しないものなど種々の変化がみられた。したがって、Mg応答は、インターフェロンの機能発現の一義的な応答ではないものの、広くみられる応答であり、細胞活動を調節している一つの因子である可能性が示された。次に、他の早期応答との関連として、タンパク質のチロシン残基リン酸化の関与を、情報の蓄積のあるSwiss3T3細胞-ボンベシン刺激の系でしらべたところ、構造的に異なる2種のチロシンリン酸化酵素阻害剤がいずれも完全にMg応答を抑えた。これまでの結果を合わせると、Swiss3T3細胞において、ボンベシンは、チロシンリン酸化酵素および細胞外Ca^<2+>に依存して早期に細胞内プールからMg^<2+>を動員する。