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)对大鼠结肠平滑肌的共聚焦激光显微镜三重染色观察发现，小凹致密区域的指示物caveolin-1和兰尼碱受体共定位，并且发现定位模式是肌浆性的。与凝集素的互补位置，沿着膜间歇性观察到，并且位于收缩膜连接位点（致密斑块）。去年，我们发现钙网蛋白和Ca-ATP酶共定位于caveolin-1，表明平滑肌组织中Ca储存的位置取决于caveolae密集区域，这一假设变得更加有力。 2）利用作者开发的光镜/电镜相关观察方法，激光显微镜图像和电子显微镜图像叠加的结果显示，Ca库的组成蛋白之一Ca-ATPase定位于密集凹坑区域已证实局部致密斑块中不存在凝集素。这表明除了 Ca-ATP 酶之外，兰尼碱受体和钙网蛋白也位于小凹密集区域。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，这里发现的发现预计将对生理和药理作用机制产生重大影响。未来，我们计划阐明 Ca 激动剂影响小凹的动态，包括相关观察方法。 3)根据2)中的相关观察结果，确认粗肌球蛋白丝靠近小窝密集区域，因此我们使用平滑肌肌球蛋白抗体和肌球蛋白轻链激酶抗体、平滑肌进行激光显微镜观察。肌球蛋白定位于膜附近的小窝密集区域。肌球蛋白轻链激酶类似，但它也分散在细胞内肌球蛋白分布以外的区域，表明与骨骼肌Z板对应的致密体的独特定位模式。未来的一个问题是小凹（一种功能分化的结构模型）如何与 Ca2+ 调节机制中的收缩蛋白相关。