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== 分類、構造、発現<br> == | == 分類、構造、発現<br> == | ||
VDCCは、形質膜の脱分極を感知して活性化開口し、細胞外から細胞内へCa<sup>2+</sup>を選択的に透過させるイオンチャネルであり、細胞の電気的興奮をCa<sup>2+</sup>依存的な生理応答に変換する役割を担う。開口する電位によりVDCCは、高電位 (~−20 mV)で活性化するL型 (Ca<sub>v</sub>1)および非L型 (Ca<sub>v</sub>2) と低電位 (~−60 mV) で活性するT型 (Ca<sub>v</sub>3) に大別される<ref><pubmed> 6087159 </pubmed></ref><ref><pubmed>2582115</pubmed></ref><ref name=ref3><pubmed> 16382099</pubmed></ref>。高電位活性化型のVDCCは、α<sub>1</sub>、α<sub>2</sub>δ、βおよびγサブユニットから成るヘテロ4量体を形成すると考えられている (図1)。<br> | VDCCは、形質膜の脱分極を感知して活性化開口し、細胞外から細胞内へCa<sup>2+</sup>を選択的に透過させるイオンチャネルであり、細胞の電気的興奮をCa<sup>2+</sup>依存的な生理応答に変換する役割を担う。開口する電位によりVDCCは、高電位 (~−20 mV)で活性化するL型 (Ca<sub>v</sub>1)および非L型 (Ca<sub>v</sub>2) と低電位 (~−60 mV) で活性するT型 (Ca<sub>v</sub>3) に大別される<ref name=ref1><pubmed> 6087159 </pubmed></ref><ref><pubmed>2582115</pubmed></ref><ref name=ref3><pubmed> 16382099</pubmed></ref>。高電位活性化型のVDCCは、α<sub>1</sub>、α<sub>2</sub>δ、βおよびγサブユニットから成るヘテロ4量体を形成すると考えられている (図1)。<br> | ||
=== α<sub>1</sub>サブユニット<br> === | === α<sub>1</sub>サブユニット<br> === | ||
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==== Ca<sub>v</sub>2 (N, P/Q, R型)<br> ==== | ==== Ca<sub>v</sub>2 (N, P/Q, R型)<br> ==== | ||
非L型 (Ca<sub>v</sub>2) にはN、P/Q、R型が含まれる。N型 (Ca<sub>v</sub>2.2) には、L型ではない (<u>N</u>on-L) 、神経細胞に発現する (<u>N</u>euronal) という意味がある<ref><pubmed>2410796</pubmed></ref>。ペプチド性のイモ貝毒ω-コノトキシン GVIAにより選択的に阻害される<ref><pubmed>2438698</pubmed></ref>。P型は小脳プルキンエ (<u>P</u>urkinje) 細胞においてDHPとω-コノトキシン GVIAの両方に非感受性のCa<sup>2+</sup>電流として同定された<ref><pubmed> 2545128</pubmed></ref>。クモ毒ω-アガトキシンIVAによって選択的に阻害される<ref><pubmed>1321648</pubmed></ref>。Q型は、同じ遺伝子 (Ca<sub>v</sub>2.1) のスプライスバリアントであると考えられており<sup>[11]</sup>、小脳顆粒細胞において初めて電流が同定された。Q型はP型よりω-アガトキシンIVAに対する親和性が低い<ref><pubmed> 7722641</pubmed></ref>。R型 (Ca<sub>v</sub>2.3) は小脳顆粒細胞においてDHP、ω-コノトキシン GVIA、ω-アガトキシンIVAによって阻害されない残りの成分 (<u>R</u>esidual) という意味で名づけられ<ref><pubmed> 10321243</pubmed></ref>、タランチュラ毒素SNX-482によって選択的に阻害される<ref><pubmed> 9799496</pubmed></ref>。これら非L型のVDCCは広く神経系に発現している<ref name=ref3 />。<br> | 非L型 (Ca<sub>v</sub>2) にはN、P/Q、R型が含まれる。N型 (Ca<sub>v</sub>2.2) には、L型ではない (<u>N</u>on-L) 、神経細胞に発現する (<u>N</u>euronal) という意味がある<ref name=ref6><pubmed>2410796</pubmed></ref>。ペプチド性のイモ貝毒ω-コノトキシン GVIAにより選択的に阻害される<ref><pubmed>2438698</pubmed></ref>。P型は小脳プルキンエ (<u>P</u>urkinje) 細胞においてDHPとω-コノトキシン GVIAの両方に非感受性のCa<sup>2+</sup>電流として同定された<ref><pubmed> 2545128</pubmed></ref>。クモ毒ω-アガトキシンIVAによって選択的に阻害される<ref><pubmed>1321648</pubmed></ref>。Q型は、同じ遺伝子 (Ca<sub>v</sub>2.1) のスプライスバリアントであると考えられており<sup>[11]</sup>、小脳顆粒細胞において初めて電流が同定された。Q型はP型よりω-アガトキシンIVAに対する親和性が低い<ref><pubmed> 7722641</pubmed></ref>。R型 (Ca<sub>v</sub>2.3) は小脳顆粒細胞においてDHP、ω-コノトキシン GVIA、ω-アガトキシンIVAによって阻害されない残りの成分 (<u>R</u>esidual) という意味で名づけられ<ref><pubmed> 10321243</pubmed></ref>、タランチュラ毒素SNX-482によって選択的に阻害される<ref><pubmed> 9799496</pubmed></ref>。これら非L型のVDCCは広く神経系に発現している<ref name=ref3 />。<br> | ||
==== Ca<sub>v</sub>3 (T型)<br> ==== | ==== Ca<sub>v</sub>3 (T型)<br> ==== | ||
T型 (Ca<sub>v</sub>3) は低電位 (~−60 mV) で活性化し、早い不活性化や遅い脱活性化 (一過的: <u>T</u>ransient)、小さい (<u>T</u>iny) 単一チャネルコンダクタンスを特徴とする< | T型 (Ca<sub>v</sub>3) は低電位 (~−60 mV) で活性化し、早い不活性化や遅い脱活性化 (一過的: <u>T</u>ransient)、小さい (<u>T</u>iny) 単一チャネルコンダクタンスを特徴とする<ref name=ref1 /><ref name=ref6 />。T型は脳に最も豊富に発現する他、心臓のペースメーカー細胞にも発現している。T型は高閾値活性化型のVDCCとは異なり、α<sub>2</sub>δ、β、γサブユニットとの相互作用が確認されていない。<br> | ||
=== 副サブユニット (α<sub>2</sub>δ、β、γ)<br> === | === 副サブユニット (α<sub>2</sub>δ、β、γ)<br> === | ||
α<sub>2</sub>δ、βおよびγサブユニットは、チャネル本体であるα<sub>1</sub>サブユニットの発現調節、機能調節や細胞内局在に重要であり、複数の遺伝子によってコードされている< | α<sub>2</sub>δ、βおよびγサブユニットは、チャネル本体であるα<sub>1</sub>サブユニットの発現調節、機能調節や細胞内局在に重要であり、複数の遺伝子によってコードされている<ref name=ref13><pubmed>3037387</pubmed></ref>。<br> 大きな細胞外領域を有するα<sub>2</sub>δサブユニットは、単一の遺伝子にコードされるα<sub>2</sub>およびδがジスルフィド結合によって結ばれた二量体で、4種類のアイソフォームが知られる (α<sub>2</sub>δ1-4)。α<sub>2</sub>δサブユニットは、α<sub>1</sub>サブユニットの形質膜への輸送に働いている<ref name=ref14><pubmed> 17403543</pubmed></ref>。α<sub>1</sub>サブユニットのリピートIとIIをつなぐ細胞内リンカーに結合するβサブユニットは、4種類のアイソフォームが知られている (β1-4)。このβサブユニットは、α<sub>1</sub>サブユニットの形質膜における機能的な発現に重要であり<ref name=ref15><pubmed>1849233</pubmed></ref>、VDCCの活性化や不活性化を促進する<ref name=ref16><pubmed>20959621</pubmed></ref>。各アイソフォームには複数のスプライスバリアントが存在し、発現分布やチャネル機能の調節に違いがある<ref name=ref16 />。γサブユニットは4回膜貫通のタンパク質であり、VDCCと相互作用することで不活性化曲線をシフトさせる<ref name=ref17><pubmed>17652770</pubmed></ref>。γサブユニットには8種類のアイソフォームが存在し (γ1-8)、その中のいくつかのアイソフォームは、AMPA (2-amino-3-[3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolyl]propionic acid) 受容体の輸送や機能調節を担う主要なタンパク質TARPs (Transmembrane AMPA receptor regulatory proteins) とも呼ばれている<ref name=ref17 />。<br> | ||
== 機能<br> == | == 機能<br> == |
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