ATP結合蛋白質によるシグナル伝達機構の解明

阐明 ATP 结合蛋白的信号转导机制

基本信息

批准号：
10169206
负责人：
稲垣暢也
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ATP感受性K^+チャネル(K_<ATP>チャネル)は、細胞内のATPによって開閉が調節されるK^+チャネルである。我々は膵β細胞のK_<ATP>チャネルがABC蛋白であるスルホニル尿素受容体SUR1と内向き整流性K^+チャネルKir6.2の複合体であること、心筋のK_<ATP>チャネルが新たなスルホニル尿素受容体SUR2AとKir6.2の複合体であることを明らかにした。従来よりK_<ATP>チャネルがG蛋白質によって調節を受ける可能性が示唆されていたが、その詳細は不明であった。そこで本研究では、まず再構成系の実験においてこの点について検討した。その結果、K_<ATP>チャネルがG蛋白質(Giα)によって直接調節されること、また、膵β細胞型K_<ATP>(SUR1/Kir6.2)チャネルと心筋型K_<ATP>(SUR2A/Kir6.2)チャネルではその調節が異なることから、G蛋白質(Giα)によるK_<ATP>チャネルの調節はSURサブユニットの違いによって異なることを明らかにした。一方、従来より脳においてK_<ATP>チャネルは広く分布し特に黒質において多量に発現していることが、グリベンクラミドの結合実験や電気生理学的研究から知られている。最近では、in situ hybridizationにより神経細胞にSUR1とKir6.2が共在するという報告もあり、神経細胞においては膵β細胞型のK_<ATP>チャネルが発現することが示唆されているが詳細は不明である。そこで、膵β細胞型と心筋型の両者のK_<ATP>チャネルに共通のKir6.2のノックアウト(KO)マウスを用いて特に神経細胞におけるK_<ATP>チャネルの役割について検討した。Kir6.2のKOマウスは千葉大学の清野教授との共同研究により使用可能となった。KOマウスならびに対照マウスの黒質の神経細胞を単離し、パッチクランプ法を用いて電気生理学的記録を行った結果、対照マウスの黒質神経細胞には膵β細胞型のK_<ATP>チャネル(SUR1/Kir6.2)電流が観察される一方で、KOマウスの黒質神経細胞においてはそれが認められないことが確認された。今後、このKOマウスを用いることによりSURによるK_<ATP>チャネルの調節機構が解明されるだけでなく、K_<ATP>チャネルの生理学的意義が個体あるいは細胞レベルで明らかになると思われる。

ATP敏感的K^+通道（K_ <ATP>通道）是一个K^+通道，其开口和闭合由单元格内的ATP调节。我们已经透露，胰腺β细胞的K_ <ATP>通道是ABC蛋白磺酰脲受体SUR1的复合体和内部纠正的K^+ Channel kir6.2，而K_ <ATP> k_ <ATP> Myocardium的k_ <ATP>通道是新的SulfonyLurea Hofficor surfonylurea Hodideor Sur2a和Kir2A和Kir2a和Kir2a的复合体。已经提出，K_ <ATP>通道可能受G蛋白的调节，但尚不清楚。因此，在这项研究中，首先在重建系统的实验中检查了这一点。结果，我们揭示了K_ <ATP>通道由G蛋白（GIα）直接调节，并且通过胰腺β-Cell类型K_ <ATP>（SUR1/KIR6.2）通道对K_ <ATP>通道的调控（SUR1/KIR6.2）通道在胰腺β-Cell型K_ <ATP> sur12a/kir6.2a.2a和kir6.2a.2a.2a.2.2a.2.2.2.2.2.2a.2.2a.2.2a。 G蛋白（GIα）的K_ <ATP>通道取决于SUR亚基的差异。另一方面，从Glibenclamide的结合实验和电生理研究中可以知道，K_ <ATP>通道广泛分布在大脑中，并大量表达，尤其是在底底。最近，有报道称SUR1和KIR6.2通过原位杂交在神经元中共存，这表明胰腺β细胞型K_ <ATP>通道在神经元中表达，但细节尚不清楚。因此，我们研究了K_ <ATP>通道的作用，尤其是使用KIR6.2敲除（KO）小鼠在神经元中的作用，这些小鼠在胰腺β-细胞和心肌类型中都是常见的。 Kir6.2 KO小鼠可以通过与Chiba University的Kiyono教授共同研究使用。 Neurons from the nigra nigra of KO mice and control mice were isolated and electrophysiologically recorded using patch clamping methods, and it was confirmed that the currents of pancreatic β-cell type K_<ATP> channel (SUR1/Kir6.2) were observed in the nigra nigra nigra nigra nigra 6.2, while this was not observed in the nigra nigra nigra Nigra Nigra Nigra 6.2。将来，使用此KO小鼠不仅会通过SUR阐明K_ <ATP>通道的机制，而且很可能在个体或细胞水平上揭示了K_ <ATP>通道的生理意义。