カルモジュリンに制御されるCav1.2チャネルの2つの不活性化機構

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Cav1.2チャネルの活性調節には、細胞内Ca2＋センサー蛋白であるカルモジュリンが不可欠である。本研究では、カルモジュリンによるCav1.2チャネルの不活性化機構を明らかにするために、結合実験と電気生理学実験を行った。Cav1.2チャネルの不活性化については、さまざまなモデルが報告されており、統一した見解に至っていないのが現状である。我々は、Cav1.2チャネルのカルボキシル末端部（C末端部）に2分子のカルモジュリンが同時に結合し、チャネルを不活性化するという新規のモデルを提唱し、検証してきた。これまでに、Cav1.2チャネルのC末端部ペプチドに2分子のカルモジュリンが結合すること、チャネルのアミノ末端部（N末端部）を除いたチャネルでは、Ca2＋依存性の不活性化が消失し、カルモジュリン濃度依存性の不活性化に影響はないことが示された。これらの結果は、Cav1.2チャネルの不活性化に、カルモジュリンがチャネルのN末端部とC末端部を架橋する様式と、チャネルC末端部に２分子のカルモジュリンが結合する様式の２つがあることを示唆する。本研究では、さらにチャネルC末端部のカルモジュリン結合の責任部位と予想される部位にアミノ酸変異を導入し、それらのペプチドとカルモジュリンの結合実験と、チャネル変異体の不活性化を電気生理学実験で検討した。C末端部のカルモジュリン結合部位は、preIQとIQドメインがある。結果から、preIQとIQドメインへのカルモジュリンの結合はどちらもチャネルのCa2＋依存性不活性化に必要であり、カルモジュリン濃度依存性の不活性化の責任部位はIQであることが示唆された。