Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

ラット / ANP / 腎臓 / 副腎 / 運動 / 右心房 / アルドステロン / 受容体 / 水泳 / 酵素免疫測定法 / 放射免疫測定法 / 心臓 / 血液 / 回復 / トレッドミル / 一過性の運動 / ウィスター系雄ラット / 第27回国際スポーツ医学会 / 時系列変化 / cGMP / グアニレートサイクレース / 血圧調節ホルモン / ラジオイミューノアッセイ / 血液中

運動中は血液循環が亢進するため、血圧は高くなる。これが限度を越すと心臓に過大な負担がかかったり、血管が破裂するであろう。しかし、実際にはこのようなことは簡単には起こらない。それは血管に作用する心房性ナトリウム利尿ホルモン(ANP)や、アンジオテンシンIIなどの血圧調節ホルモンが循環系を適切にコントロールしているからである。ところが、これらの血圧調節ホルモンの量が減少したり、これらのホルモンの情報を細胞内に伝える受容体の数が減少すると循環系の適切なコントロールが失われる。もし心臓中のANPの量が十分な量存在しないときに激しい運動を行うとすれば、循環系を適切にコントロールすることが難しくなり身体にとって危険な状態になる。そこで、ANPを中心とした血圧調節ホルモンが運動中にどのような速度で減少し、運動後にどのような回復過程を辿るのか、またこれらのホルモン受容体の運動中、運動後の動態を研究し、循環系にとって安全なトレーニング頻度を解明することを目指して研究を行った。その結果以下のようなことが分かった。ラットを長期間トレーニングすると副腎のANP受容体の減少、腎臓のANP二次情報伝達物質合成能の低下がみられた。一過性の運動をラットに負荷するとANPによるアルドステロン放出抑制作用が低下した。これらはいずれも運動中の水分保持に有利でありANPの作用を弱めるものであった。運動中、運動後の心臓ANP含量は右心房において著しい変化がみられたが、本研究で用いた3時間水泳では運動後24時間後に安静レベルまで回復することが分かった。

アブシジン酸 / ジベレリン / 受容体 / カルシウムチャンネル / 情報伝達 / ABCトランスポーター / 液胞 / 細胞膜 / 植物ホルモン / アリューロン細胞 / 蛍光標識 / シグナル伝達 / cGMP

大麦アリューロン細胞を用いて、植物ホルモンの受容体の解析と植物ホルモンの作用に阻害的に作用する化合物の合成及びその作用部位についての解析を、併せて開発したセルソーターを用いた植物ホルモン受容体解析手法を用いて行った。まず、植物ホルモンの受容体解析を目標としたビオチン標識化アブシジン酸の合成を4'位にスペーサーを導入することにより行った。この化合物はジベレリンにより誘導されるα-アミラーゼ合成の阻害活性及びアブシジン酸により誘導されるデヒドリンの誘導活性を示すというアブシジン酸と同様の活性を有していたことより、アブシジン酸受容体に作用していることが示唆された。続いてこのビオチン標識アプシジン酸とアリューロン細胞プロトプラストとの相互作用を、蛍光標識アピジンのビオチンへの親和性を利用して、フローサイトメーターを用いて解析した。その結果、アブシジン酸受容体が細胞膜上にあることも示すことができた。またこの解析法を用いることにより、ビオチン標識アブシジン酸結合部位(アプシジン酸受容体)に拮抗的に作用している可能性のある化合物を見出すことができた。さらにカルシウムチャンネル阻害剤のビオチン誘導体を合成し、植物ホルモンの場合と同様の解析を行い、カルシウムチャンネルが細胞膜上にあることも示すことができた。また蛍光標識アブシジン酸・ジベレリンを、アブシジン酸やジベレリンのモデル化合物として用いて、細胞内での局在について検討したところ、液胞へと輸送されることが明らかとなった。また単離した液胞を用いて検討したところ、液胞内への取り込みにはATPが必要であることから、いわゆるABCトランスポーターにより液胞内へと輸送される可能性が示された。
以上、標識化した植物ホルモン誘導体が植物ホルモンの作用部位や蓄積部位を調べる上で有用であることを明らかにした。

【研究分担者】
小谷泰則	東京工業大学	大学院・社会理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
中野雄司	理化学研究所	植物機能研究室	研究員	(Kakenデータベース)