カルシウム動員性細胞内情報伝達の脱感作に対する生理的阻害機構の解析

モルモット盲腸紐平滑筋を用いたこれまでの解析から、ムスカリン受容体に強い刺激を加えると、受容体を介したカルシウム動員性細胞内情報伝達過程の各段階で複合的に脱感作性変化が進行するが、これらの脱感作の進行を阻害する生理機能(脱感作進行阻害性再感作)も同時に作動することを実証し、細胞応答が脱感作と再感作の相反する二重機構により制御されていることを初めて明らかにした。当該年度は、これらの二重制御機構に蛋白質燐酸化反応がどのように関与しているのかを明らかにする目的で、受容体・G蛋白質レベルでの脱感作/再感作に対する非特異的プロテインキナーゼ阻害薬H7の作用を調べた。その結果、(1)受容体自身の機能低下は、刺激初期に迅速に作動するH7感受性(かつカルシウム依存性)脱感作機構と、刺激後期に持続性に作動するH7非感受性(かつカルシウム非依存性)脱感作機構の異なる2つの機構により誘発されること、(2)G蛋白質自身の機能低下は、刺激初期に迅速に作動するH7感受性(しかしカルシウム非依存性)脱感作機構と、刺激後期に持続性に作動するH7感受性(かつカルシウム非依存性)脱感作機構の異なる2つの機構により誘発されること、(3)受容体・G蛋白質レベルでの再感作は、刺激初期のH7感受性脱感作が進行した場合にのみ誘発されることが明らかとなった。以上の結果から、H7感受性プロテインキナーゼおよびH7非感受性機構が脱感作の誘発・維持に複雑に関与すること、また、H7感受性蛋白質燐酸化反応の解除(例えば、プロテインホスファターゼの活性化)により再感作が誘発される可能性が示唆される。今後、脱感作/再感作に関与するプロテインキナーゼ/プロテインホスファターゼを特定していくことにより、細胞応答の制御機構の詳細を把握し、それが更に、脱感作に起因する疾病・老化・薬物治療効果低下に対する新対処法に結び付くことが期待される。

モルモット盲腸紐平滑筋を用いたこれまでの解析から、ムスカリン受容体に強い刺激を加えると、受容体を介したカルシウム動員性細胞内情報伝達過程の各段階で複合的に脱感作性変化が進行するが、これらの脱感作の進行を阻害する生理機能(脱感作進行阻害性再感作)も同時に作動することを実証し、細胞応答が脱感作と再感作の相反する二重機構により制御されていることを初めて明らかにした。当該年度は、これらの二重制御機構に蛋白質燐酸化反応がどのように関与しているのかを明らかにする目的で、受容体・G蛋白質レベルでの脱感作/再感作に対する非特異的プロテインキナーゼ阻害薬H7の作用を調べた。その結果、(1)受容体自身の機能低下は、刺激初期に迅速に作動するH7感受性(かつカルシウム依存性)脱感作機構と、刺激後期に持続性に作動するH7非感受性(かつカルシウム非依存性)脱感作機構の異なる2つの機構により誘発されること、(2)G蛋白質自身の機能低下は、刺激初期に迅速に作動するH7感受性(しかしカルシウム非依存性)脱感作機構と、刺激後期に持続性に作動するH7感受性(かつカルシウム非依存性)脱感作機構の異なる2つの機構により誘発されること、(3)受容体・G蛋白質レベルでの再感作は、刺激初期のH7感受性脱感作が進行した場合にのみ誘発されることが明らかとなった。以上の結果から、H7感受性プロテインキナーゼおよびH7非感受性機構が脱感作の誘発・維持に複雑に関与すること、また、H7感受性蛋白質燐酸化反応の解除(例えば、プロテインホスファターゼの活性化)により再感作が誘発される可能性が示唆される。今後、脱感作/再感作に関与するプロテインキナーゼ/プロテインホスファターゼを特定していくことにより、細胞応答の制御機構の詳細を把握し、それが更に、脱感作に起因する疾病・老化・薬物治療効果低下に対する新対処法に結び付くことが期待される。