細胞内カルシウムによる心臓洞房結節細胞の自動能の制御機構に関する研究

细胞内钙对心脏窦房结细胞自主能力的调控机制研究

• 批准号: 09771968
• 负责人: 赤羽 悟美
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09771968/
• 关键词: 洞房結節; ペースメーカー; カルシウムイオン; カルシウムチャネル; カルシウム放出チャネル; 心臓; ナトリウムカルシウム交換体; 自動能

心臓洞房結節ペースメーカー電位発生頻度の細胞内Ca^<2+>による制御機構を、ウサギ単離洞房結節細胞およびモルモット心室筋細胞を用いて検討した。特にペースメーカー電位に関わると考えられている過分極活性型I_fチャネルおよびL型Ca^<2+>チャネルの制御に注目して検討した。[1]ペースメーカー電位の発生頻度は細胞内Ca^<2+>キレート剤BAPTA-AMにより50%以下に著明に減少し、緩徐脱分極相の減少と再分極相の遅延および活動電位ピークの上昇が観察された。逆に細胞外Ca^<2+>濃度を高くすると(2→5-10mM)緩徐脱分極相の上昇が観察された。そこで、緩徐脱分極相を形成するI_fチャネルの細胞内Ca^<2+>による制御の可能性を検討した。Perforated patch-clamp法により測定したI_fチャネル電流をBAPTA-AMやカルモジュリン阻害剤が抑制した。さらに、I_fチャネル電流は細胞内に高濃度Ca^<2+>(10^<-6>M)を潅流適用することにより増大し、カルモジュリン依存性燐酸化酵素(CaMKII)に対する阻害ペプチドを適用することにより減少した。以上の結果からI_fチャネルがCa^<2+>-カルモジュリン依存性燐酸化酵素を介して活性化されることを明らかにした(Biophysical Journal(1999)76,No.1,A347、論文投稿中)。[2]心筋L型Ca^<2+>チャネルの電位依存性およびCa^<2+>依存性不活性化機構が細胞骨格系蛋白(アクチンフィラメント)を介して制御されていることを明らかにした。アクチンフィラメントの脱重合によりCa^<2+>チャネル電流の電位依存性不活性化およびrun-downが泥進され、さらに細胞内Ca^<2+>濃度上昇による不活性化が促進された(Biophysical Journal(1999)76,No.1,A347、第72回日本薬理学会発表予定、論文投稿中)。現在、細胞骨格系と相互作用するCa^<2+>チャネルの機能ドメインを同定中である。

采用离体兔窦房结细胞和豚鼠心室肌​​细胞，研究了细胞内Ca^2+对心脏窦房结起搏电位产生频率的控制机制。我们特别关注超极化激活的 I_f 通道和 L 型 Ca^<2+> 通道的调节，这些通道被认为与起搏器电位有关。 [1] 细胞内Ca^2+螯合剂BAPTA-AM使起搏电位频率显着降低至50%以下，导致慢除极相减少，复极相延迟，观察到动作电位峰值增加。相反，当细胞外Ca 2+ 浓度增加(2→5-10mM)时，观察到慢去极化阶段的增加。因此，我们研究了通过细胞内Ca^<2+>控制形成缓慢去极化相的I_f通道的可能性。通过穿孔膜片钳方法测量 BAPTA-AM 和钙调蛋白抑制剂抑制 I_f 通道电流。此外，通过用高浓度Ca 2+ (10 ^ -6 M)灌注细胞并应用抗钙调蛋白依赖性磷酸化酶(CaMKII)的抑制肽来增加I_f通道电流，这导致减少。 。上述结果表明，I_f通道是通过Ca 2+ -钙调蛋白依赖性磷酸化酶激活的(Biophysical Journal(1999)76，No.1，A347，正在提交的论文)。 [2]阐明了心脏L型Ca 2+ 通道的电压依赖性和Ca 2+ 依赖性失活机制是通过细胞骨架蛋白(肌动蛋白丝)调节的。肌动蛋白丝的解聚加速了 Ca^2+ 通道电流的电压依赖性失活和消耗，并且由于细胞内 Ca^2+ 浓度增加而进一步促进失活（Biophysical Journal (1999) 76, No. 1, A347，第 72 届日本药理学会演讲预定，论文正在提交）。我们目前正在鉴定与细胞骨架系统相互作用的Ca^2+通道的功能域。

项目成果

Kanda,S.et al.: "Functional interaction between benzofhiazepine-and aihydropyridine binding sites of cardiac L-type Ca^<2+> chanels." European Journal of Pharmacology. 358(3). 277-287 (1998)

Kanda,S.et al.：“心脏 L 型 Ca^2 > 通道的苯并噻嗪和氢吡啶结合位点之间的功能相互作用。”

Adachi-Akahane,S.et al: "Bay K 8644 modifies Ca^<2+> cross signaling between DHP and ryanodine receptors in rat ventricular myocytes.(in press)" American Journal of Physiology. (1999)

Adachi-Akahane,S.等人：“Bay K 8644 修饰大鼠心室肌细胞中 DHP 和兰尼碱受体之间的 Ca^2 交叉信号传导。（正在出版）”美国生理学杂志。