カルシウムイオンによる平滑筋収縮の分子機構の解明

阐明钙离子诱导平滑肌收缩的分子机制

• 批准号: 01641503
• 负责人: 多久和 陽
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01641503/
• 关键词: 平滑筋収縮; カルシウムイオン; プロティンキナ-ゼC; ミオシン軽鎖; リン酸化; エンドセリン; フォスフォリパ-ゼC; カルシウムチャンネル

(1)ブタ頸動脈脈平滑筋を用いて種々の収縮による20Kミリオシン軽鎖(MLC)リン酸化と張力の相関を検討した。ヒスタミンは細胞内Ca^<2+>濃度(〔Ca^<2+>〕i)の初期の一過程の上昇と,その後に引き続く基礎値よりわずかに高い持続的上昇の変化に一致して、1分後に頂値を示す20KMLCリン酸化をひきおこす。収縮60分後の時点において,なお基礎値より有意に高いリン酸化が観察される。高K^+刺激もヒスタミンと類似の20KMLCリン酸化の経時的変化を示し,収縮60分後の時点において有意なリン酸化が観察される。フォルポ-ルエステルは,ヒスタミン,高K^+刺激に比較してゆるやかな張力発生を示す。これに伴い20KMLCのリン酸化も除々に増大するが,発生する張力に比較してリン酸化の程度は小さい。X軸に60分後の20KMLCリン酸化を,y軸に60分後の張力をプロットすると,上記3種の収縮刺激のうち,ヒスタミンと高K^+刺激はほぼ同一のリン酸化・張力曲線を示す。一方,フォルボ-ルエステルによるものは明らかにこれとは異なる。サイクリックAMP(CAMP)を上昇させるフォルスコリンはこれら3種の刺激による収縮を抑制するが,これに伴ってヒスタミン及び高K^+刺激の場合には弛緩に伴いリン酸化の抑制がみられるのに対し,フォルボ-ルエステルによるリン酸化はごく軽度に抑制されるのみである。ピロリン酸ゲル電気泳動による解析(郡立臨床研大室博士との共同研究)ではフォルボ-ルエステル刺激では,ヒスタミン高K^+刺激とは移動度の異なるリン酸化ミオシンが観察された。動脈平滑筋は主としてCキナ-ゼのα型アイソザイムを有しフォルボ-ルエステル刺激によって細胞質中のCキナ-ゼは経時的,濃度依存的に減少した。(2)新しい生理活性ペプチドエンドセリン-1の作用機序を培養血管平滑筋細胞を用いて検討した。エンドセリンは特異的受容体に結合し,G蛋白質を介してフォスフォリパ-ゼCを活性化することが明らかとなった。

（1）我们研究了20K霉菌素轻链（MLC）磷酸化与张力之间的相关性，这是由于使用猪颈动脉平滑肌的各种收缩而引起的。组胺引起20K MLC磷酸化，在1分钟后表现出顶点，与细胞内Ca^<2+>浓度（[Ca^<2+>] I）的早期增长相吻合，随后连续上升的变化略高于基础值。收缩后60分钟，磷酸化仍明显高于基础值。高K^+刺激还显示出20 kMLC磷酸化的时间依赖性变化，类似于组胺，并且在收缩60分钟时观察到显着的磷酸化。与组胺高k^+刺激相比，Forpol酯表现出轻轻的张力产生。这逐渐增加了20kMLC的磷酸化，但是与产生的张力相比，磷酸化程度很小。当在X轴上60分钟后60分钟后的20K MLC磷酸化和Y轴60分钟后的张力时，在三种类型的收缩刺激中，组胺和高K^+刺激显示出几乎相同的磷酸化/张力曲线。另一方面，对于伯爵酯来说，这一事实显然是不同的。增加了环状AMP（CAMP）的福斯科林抑制了这三种刺激引起的收缩，但是在组胺和高k^+刺激的情况下，磷酸化被放松抑制，而forbor酯的磷酸化仅受到略微抑制。在焦磷酸凝胶电泳的分析（与临床研究的Omuro博士的合作研究）中，磷酸化的肌球蛋白在刺激Follol酯时观察到与高H甲胺K^+刺激的迁移率不同。动脉平滑肌主要具有C Quinase的α型同工酶，并且细胞质中的C Quinase随时间而降低，并通过刺激剂量的酯而依赖于浓度。 （2）使用培养的血管平滑肌细胞研究了新生物活性肽内皮素-1的作用机理。据表明，内皮素结合特定受体并通过G蛋白激活磷脂酶C。

项目成果

Yoshitoshi Kasuya: "Endothlin-1 induces vasoconstriction through two functionally distinct pathways in porcine coronary artery:contribution of phosphoinositide turnover." Biochemical and Biophysical Research Communication. 161. 1049-1055 (1989)

Yoshitoshi Kasuya：“Endothlin-1 通过猪冠状动脉中两种功能不同的途径诱导血管收缩：磷酸肌醇周转的贡献。”

Michiyo Kudo: "Myosin light chain phosphorylation during histamine-,KCl-,or phorbol ester-induced contraction of carotid artery smooth muscle" The Japanese Journal of Pharmacology. 52. 108supplementum (1990)

Michiyo Kudo：“组胺、KCl 或佛波酯诱导的颈动脉平滑肌收缩过程中肌球蛋白轻链磷酸化”《日本药理学杂志》。

Kastutoshi Goto: "Endothelin activated the dihydropyridine-sensitive,voltage-dependent Ca^<2+> channel in vascular smooth muscle." Proceedings of National Academy of Science. 86. 3915-3918 (1989)

Kastutoshi Goto：“内皮素激活血管平滑肌中二氢吡啶敏感的、电压依赖性的 Ca^2 通道。”

Yoh Takuwa: "Endothelin receptor is coupled to phospholipase C via a pertussis toxin-insensitive guanine nucleotide-binding regulatory protein in vascular smooth muscle cells." Journal of Clinical Investigation. 85. (1990)

Yoh Takuwa：“内皮素受体通过血管平滑肌细胞中的百日咳毒素不敏感鸟嘌呤核苷酸结合调节蛋白与磷脂酶 C 偶联。”