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<font size="+1">[http://researchmap.jp/read0180554 高橋 智幸]</font><br> | <font size="+1">[http://researchmap.jp/read0180554 高橋 智幸]</font><br> | ||
''同志社大学 生命医科学部医生命システム学科''<br> | ''同志社大学 生命医科学部医生命システム学科''<br> | ||
DOI:<selfdoi /> | DOI:<selfdoi /> 原稿受付日：2012年10月18日 原稿完成日：2014年10月7日<br> | ||
担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所） | 担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所） | ||
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[[Image:Calciumdomain-1.png|thumb|350px|'''図．カルシウムドメイン'''<br>[[カルシウム]]イオンがチャネルを通過して生じる細胞内の遊離カルシウム濃度上昇の空間的分布領域。細胞質にある内在性カルシウムバッファーの作用により、細胞膜の内側に沿って半円形に濃度分布すると推定される。ここでは既知のキレート剤によって濃度が起点濃度の1/e(37%)となる距離を示す。]] | [[Image:Calciumdomain-1.png|thumb|350px|'''図．カルシウムドメイン'''<br>[[カルシウム]]イオンがチャネルを通過して生じる細胞内の遊離カルシウム濃度上昇の空間的分布領域。細胞質にある内在性カルシウムバッファーの作用により、細胞膜の内側に沿って半円形に濃度分布すると推定される。ここでは既知のキレート剤によって濃度が起点濃度の1/e(37%)となる距離を示す。]] | ||
Chad & Eckert<ref name="ref1"><pubmed>6329349</pubmed></ref>によって提唱された。[[電位依存性カルシウムチャネル]]が短時間、開口することにより、細胞外から細胞内に流入したカルシウムは、[[細胞質]]にある内在性[[カルシウムバッファー]] | Chad & Eckert<ref name="ref1"><pubmed>6329349</pubmed></ref>によって提唱された。[[電位依存性カルシウムチャネル]]が短時間、開口することにより、細胞外から細胞内に流入したカルシウムは、[[細胞質]]にある内在性[[カルシウムバッファー]]の影響下、拡散により、[[細胞膜]]の内側に沿って半円形に濃度分布すると推定され、その空間分布をカルシウムドメインと呼んだ（図）。カルシウムドメインを形成する最小ユニットは単一チャネルであるが、複数チャネルがクラスターを形成すると、より大きなカルシウムドメインが形成される。カルシウムドメインの重複の程度はチャネル当たりのカルシウム流入量、カルシウムチャネルの分布密度、カルシウムバッファーの濃度と結合速度などによって決定される。 | ||
==関与するチャネル == | ==関与するチャネル == | ||
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{|class="wikitable" | {|class="wikitable" | ||
|+表 代表的カルシウムキレート剤のK<sub>on</sub>とK<sub>D</sub> 文献<ref name="ref2"><pubmed>9278532</pubmed></ref>より。 | |+表 代表的カルシウムキレート剤のK<sub>on</sub>とK<sub>D</sub> 文献<ref name="ref2"><pubmed>9278532</pubmed></ref> <ref name=ref11106608><pubmed>11106608</pubmed></ref>より。 | ||
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| キレート剤 | | キレート剤 | ||
| 結合速度定数(K<sub>on</sub>)（1/ | | 結合速度定数(K<sub>on</sub>)（1/M・s） | ||
| 解離定数(K<sub>D</sub>) (μM) | | 解離定数(K<sub>D</sub>) (μM) | ||
|- | |- | ||
| [[BAPTA]] | | [[BAPTA]]<ref name="ref2" /> | ||
| 4.0 x 10<sup>8</sup> | | 4.0 x 10<sup>8</sup> | ||
| 0.22 | | 0.22 | ||
|- | |- | ||
| [[EGTA]] | | [[EGTA]]<ref name=ref11106608 /> | ||
| | | 1.0 x 10<sup>6</sup> | ||
| 0. | | 0.07 | ||
|} | |} | ||
キレート剤の存在下におけるカルシウムの拡散距離長さ定数λは | キレート剤の存在下におけるカルシウムの拡散距離長さ定数λは | ||
λ = (D<sub>Ca</sub>/K<sub>on</sub>B)0.5 | λ = (D<sub>Ca</sub>/K<sub>on</sub>B)<sup>0.5</sup> | ||
で与えられる。ここでD<sub>Ca</sub>は細胞質内におけるカルシウムの[[wikipedia:ja:拡散定数|拡散定数]]（220 μm2/s）<ref name="ref2"><pubmed>9278532</pubmed></ref> | で与えられる。ここでD<sub>Ca</sub>は細胞質内におけるカルシウムの[[wikipedia:ja:拡散定数|拡散定数]]（220 μm2/s）<ref name="ref2"><pubmed>9278532</pubmed></ref>、Bはキレート剤の濃度に相当する。この式から算定されるカルシウムドメインのλは図1のようになる。 例えば、細胞内に1 mM EGTAが存在すると起点から105 nm離れた位置におけるカルシウム濃度は起点濃度の1/e(37%)となる。同様に、細胞内に1 mM BAPTAが存在する場合のカルシウム拡散の長さ定数は23 nmと算定される（図1b）。したがって、一定濃度のEGTAまたはBAPTAを細胞内に注入し、それによるカルシウム依存性機能の抑制率を測定することによって、この機能に関わるカルシウムドメインのサイズを推定することができる。 | ||
==マイクロドメインとナノドメイン == | ==マイクロドメインとナノドメイン == | ||