容量性カルシウム流入機構に関与する分子の生化学的解析

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細胞内においてカルシウムイオンはセカンドメッセンジャーとして機能し,多彩な生命現象に関与する.細胞質のカルシウムイオン濃度は平常時には低く抑えられており,刺激に応答して細胞内カルシウムストアからの放出または細胞外からの流入が生じる.本研究課題では,細胞内ストアからのカルシウムイオン放出に関与するイノシトール1,4,5-三リン酸受容体(IP3R)の阻害剤としてこれまで知られていた2-aminoethoxydiphenyl borate (2-APB)が,細胞内ストアの枯渇に伴う細胞外からのカルシウム流入,いわゆる容量性カルシウム流入(SOC)をも阻害することに着目し,その作用について解析することで容量性カルシウム流入の分子機構に迫ることを目的として実施された.容量性カルシウム流入に関与する形質膜上のチャネルの実体はこれまで明らかにされていない.2-APBはSOCに対するIC50値が5μMと高く,また特異性が低いため,結合分子の探索を試みることは不可能であった.そこで,2-APB類似化合物の中から2-APBよりも結合活性が高く,かつ特異性の高い化合物の探索を試みた.166個の2-APB類似化合物を探索した結果,数個の化合物が2-APBよりも強い阻害活性や特異性を有する化合物を見出すことに成功した.特にNo.163はSOCに対するIC50が59nMであり,2-APBよりも100倍も強い阻害活性を示したが,IP3Rに対する阻害効果も有していた(IC50は2-APBが20μMであるのに対しNo.163は10μM).これに対しNo.116は,SOCに対する阻害効果はNo.163より弱い(IC50=130nM)が,IP3Rに対する阻害効果を示さなかった.これらの化合物を見出したことにより,その結合タンパク質の解析が可能となり,生化学的解析が可能となった.現在これらの成果を投稿中である.