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1. 歴史(Takeshima 2004; Takeshima and Kakizawa, 2011) | 1. 歴史<ref><pubmed> 12777839 </pubmed></ref> (Takeshima 2004; Takeshima and Kakizawa, 2011) | ||
カルシウムイオン(Ca<sup>2+</sup>)は普遍的かつ基本的なシグナル伝達を担うセカンドメッセンジャーであり、極めて多くの生命現象に関与する。細胞内におけるCa<sup>2+</sup>シグナル形成は、細胞膜に存在するCa<sup>2+</sup>チャネルを介して細胞外から細胞内へのCa<sup>2+</sup>の流入によるものと、細胞内Ca<sup>2+</sup>ストア(小胞体)からCa<sup>2+</sup>放出チャネルを介して細胞質へ放出される2通りの経路による。Ca<sup>2+</sup>誘発性Ca<sup>2+</sup>放出(Ca<sup>2+</sup>-induced Ca<sup>2+</sup> release; CICR)は、細胞質側のCa<sup>2+</sup>濃度上昇が細胞内ストアから細胞質へのCa<sup>2+</sup> 放出を促進する現象であり、骨格筋で最初に見出された(Endo, 1985)。その後、同様の現象が多くの興奮性細胞において見られたことから、CICRは細胞内Ca<sup>2+</sup>シグナルを増幅するための普遍的な機構であると考えられるようになり、CICRの分子実体であるCICRチャネルの薬理学的性質が調べられた。その結果、植物アルカロイドであるリアノジンがCICRチャネルに特異的に結合し、低濃度ではチャネルを開口状態に固定する薬物であることが示された。 | カルシウムイオン(Ca<sup>2+</sup>)は普遍的かつ基本的なシグナル伝達を担うセカンドメッセンジャーであり、極めて多くの生命現象に関与する。細胞内におけるCa<sup>2+</sup>シグナル形成は、細胞膜に存在するCa<sup>2+</sup>チャネルを介して細胞外から細胞内へのCa<sup>2+</sup>の流入によるものと、細胞内Ca<sup>2+</sup>ストア(小胞体)からCa<sup>2+</sup>放出チャネルを介して細胞質へ放出される2通りの経路による。Ca<sup>2+</sup>誘発性Ca<sup>2+</sup>放出(Ca<sup>2+</sup>-induced Ca<sup>2+</sup> release; CICR)は、細胞質側のCa<sup>2+</sup>濃度上昇が細胞内ストアから細胞質へのCa<sup>2+</sup> 放出を促進する現象であり、骨格筋で最初に見出された(Endo, 1985)。その後、同様の現象が多くの興奮性細胞において見られたことから、CICRは細胞内Ca<sup>2+</sup>シグナルを増幅するための普遍的な機構であると考えられるようになり、CICRの分子実体であるCICRチャネルの薬理学的性質が調べられた。その結果、植物アルカロイドであるリアノジンがCICRチャネルに特異的に結合し、低濃度ではチャネルを開口状態に固定する薬物であることが示された。 | ||
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<br>7.4 一酸化窒素依存的Ca<sup>2+</sup>放出(Kakizawa et al., 2012) 脂質二重膜に発現させたRyR1の開口確率がNOの作用により上昇することは以前より知られていたが、この現象が生細胞で内因性のNOの作用により起こること、およびその機能的意義については長いこと不明であった。しかし、小脳平行線維-プルキンエ細胞シナプスにおけるNO依存的LTPが細胞内Ca<sup>2+</sup>シグナルにも依存的であることが判明したことから、プルキンエ細胞内でのNOとCa<sup>2+</sup>との関連性について解明が進み、神経活動によって産生放出された内因性のNOがRyR1を活性化することでCa<sup>2+</sup>放出が誘導される現象、NO依存的Ca<sup>2+</sup>放出(NO-induced Ca<sup>2+</sup> release; NICR)が発見された。このNICRはウサギRyR1における3635位のシステイン(マウスでは3636位に相当)がNOによりS-ニトロシル化されることで誘導されると推測されている。これまでに、NICRの小脳平行線維-プルキンエ細胞シナプスにおけるLTPへの関与、および、中大脳動脈の虚血再灌流による大脳皮質の神経細胞死への関与が示唆されている。 | <br>7.4 一酸化窒素依存的Ca<sup>2+</sup>放出(Kakizawa et al., 2012) 脂質二重膜に発現させたRyR1の開口確率がNOの作用により上昇することは以前より知られていたが、この現象が生細胞で内因性のNOの作用により起こること、およびその機能的意義については長いこと不明であった。しかし、小脳平行線維-プルキンエ細胞シナプスにおけるNO依存的LTPが細胞内Ca<sup>2+</sup>シグナルにも依存的であることが判明したことから、プルキンエ細胞内でのNOとCa<sup>2+</sup>との関連性について解明が進み、神経活動によって産生放出された内因性のNOがRyR1を活性化することでCa<sup>2+</sup>放出が誘導される現象、NO依存的Ca<sup>2+</sup>放出(NO-induced Ca<sup>2+</sup> release; NICR)が発見された。このNICRはウサギRyR1における3635位のシステイン(マウスでは3636位に相当)がNOによりS-ニトロシル化されることで誘導されると推測されている。これまでに、NICRの小脳平行線維-プルキンエ細胞シナプスにおけるLTPへの関与、および、中大脳動脈の虚血再灌流による大脳皮質の神経細胞死への関与が示唆されている。 | ||
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<references/><br> | |||
重要な関連語: ジャンクトフィリン | |||
重要な関連語: ジャンクトフィリン | |||
執筆者: 柿澤 昌、 担当編集委員: 林 康紀 | 執筆者: 柿澤 昌、 担当編集委員: 林 康紀 |
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