平滑筋収縮に関するCa貯蔵ストアーの局在をめぐる懸案の解決;形態学的アプローチ

解决与平滑肌收缩相关的钙储存定位的问题；

• 批准号: 14770032
• 负责人: 田中 秀幸
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14770032/
• 关键词: 平滑筋細胞; Caストアー; カベオラ密集領域; カベオリン-1; リアノジンレセプター; カルレティクリン; Ca-ATPase; デンスプラーク領域; タリン; 共焦点レーザー顕微鏡

1)ラット結腸平滑筋における共焦点レーザー顕微鏡3重染色観察によって、カベオラ密集領域の指標となるCaveolin(カベオリン)-1とRyanodine receptor(リアノジン レセプター)が共局在し、その局在様式は筋形質膜に沿って断続的に観察され、収縮装置膜連結部位(デンスプラーク)に局在するPlectin(プレクチン)とは相補的位置関係であることを発見した。前年において、カベオリン-1にCalreticulin(カルレティクリン)とCa-ATPaseが共局在していることを突き止めているので、平滑筋組織におけるCa貯蔵ストアーの部位はカベオラ密集領域に依存しているという仮説が濃厚となった。2)筆者が開発した光顕・電顕相関観察法を用い、レーザー顕微鏡観察像と電子顕微鏡観察像を重ね合わせた結果、Caストアーの構成タンパク質のひとつであるCa-ATPaseはカベオラ密集領域に限局し、プレクチンが限局するデンスプラークには存在しないことが確認された。このことから、Ca-ATPaseの他、リアノジンレセプターとカルレティクリンもカベオラ密集領域に限局していると判断される。内膜系が形質膜と融合した膜様式は、現在のところ、平滑筋組織独特の特徴であり、今回突き止めた事実は生理的・薬理的作用機序に多大な影響があると予想される。今後、Ca作用薬の影響によるカベオラの動態を相関観察法を含め、明らかにしていく予定である。3)2)における相関観察の結果、ミオシンの太いフィラメントがカベオラ密集領域に近接していることが確認されたので、平滑筋ミオシン抗体、ミオシン軽鎖キナーゼ抗体を用い、レーザー顕微鏡観察を行なったところ、平滑筋ミオシンは膜付近ではカベオラ密集領域に限局していた。ミオシン軽鎖キナーゼも同様であったが、細胞内においてはミオシンが分布する以外の領域にも点在していたので、骨格筋Z板に相当するデンスボディーとの独自の局在様式が示唆された。Ca調節機構の収縮タンパク質に対して機能分化した構造様式であるカベオラがどのように関連するかも今後の課題である。

1) Confocal laser microscopy triple staining observation in rat colon smooth muscle revealed that Caveolin-1 and Ryanodine receptor, which are indicators of the caveolar dense region, were colocalized, and their localization mode was observed intermittently along the myoplasm membrane, and that Plectin, which is localized at the contractile device membrane linkage site (dense plaque), was found to be a互补的位置关系。在上一年，我们发现在Caveolin-1中共定位于Caveolin-1，因此平滑肌组织中的Ca储藏库的位置可能取决于小窝密集的区域。 2）使用作者开发的光和电子显微镜相关观察方法，我们将激光显微镜和电子显微镜观测图像叠加，结果，人们证实，CA-ATPase（CA储存的一个组成蛋白）是CA-ATPase，它是浓密的caveolae区域，并不存在于浓密的caveolae区域，并不存在于浓密的岩石质岩石中。这表明，除了CA-ATPase，Ryanodine受体和钙网蛋白外，还局限于人口稠密的小窝区域。子宫内膜系统与质膜融合的膜样式目前是平滑肌组织的独特特征，我们发现这次的事实预计将对生理和药理作用的机制产生重大影响。将来，我们计划由于CA激动剂的影响，包括相关观察方法，阐明了小窝的动力学。 3）由于2）的相关性观察结果，可以证实肌球蛋白的厚细丝接近Caveolae致密区域，因此，当我们使用平滑肌肌球蛋白抗体和肌球蛋白轻链激酶激酶抗体进行激光显微镜观察时，平滑肌肌球蛋白限制在山洞附近。肌球蛋白轻链激酶相似，但它散布在细胞内肌球蛋白的分布以外的其他区域，表明与密集体的定位方式独特，这与骨骼肌Z板相对应。对于CA调节机制的收缩蛋白的功能分化的结构模式，Caveolae将如何相关，这也将是未来的挑战。