生体の科学57巻6号

2006年12月発行

特集 血管壁

血管平滑筋収縮―MLCK作用を中心に

著者： 平野勝也¹ 金出英夫¹

所属機関： ¹九州大学大学院医学研究院附属心臓血管研究施設分子細胞情報学部門

ページ範囲：P.554 - P.559

　分子量20kDaの平滑筋ミオシン軽鎖（MLC）の可逆的リン酸化反応は，血管平滑筋収縮制御において中心的な役割を果たす^1）。MLCのリン酸化反応はCa²⁺依存性の過程であり，細胞内Ca²⁺シグナルの制御下にある。ところが，細胞質Ca²⁺濃度と発生張力の関係を解析すると，同じ程度のCa²⁺濃度変化に対して得られる収縮の程度は，用いた収縮刺激の種類によって異なる^2）。例えば，細胞膜受容体を介する収縮刺激は，細胞膜脱分極刺激と比べて，同じCa²⁺濃度上昇の場合，より大きな収縮を引き起こすことが知られている^2）。この現象を，平滑筋収縮装置のCa²⁺感受性亢進と呼ぶ^3,4）。従って，血管平滑筋の収縮は，Ca²⁺シグナルのみならず，収縮装置のCa²⁺感受性変化によっても調節されることになる。このCa²⁺感受性調節において，MLCリン酸化レベルの調節が重要な役割を果たしていると考えられている^3）。

　MLCリン酸化レベルは，リン酸化反応と脱リン酸化のバランスによって決定される^5）。Ca²⁺非依存性にリン酸化反応が亢進する場合，あるいは，脱リン酸化反応が阻害される場合に，同じCa²⁺濃度に対して得られるMLCのリン酸化が増加するため，収縮装置のCa²⁺感受性は亢進することになる。MLCをリン酸化し，ミオシンを活性化するリン酸化酵素としては，1970年代後半に同定されたCa²⁺-カルモジュリン依存性MLCキナーゼ（MLCK）が長い間唯一の酵素であったが，最近10年余りの研究によって，Ca²⁺非依存性にMLCをリン酸化し，ミオシンを活性化する新たなリン酸化酵素群が見出された。この発見と並行して，ミオシン脱リン酸化酵素の研究も大いに進み，脱リン酸化反応の調節機構も明らかになっている。これらの新たな知見により，Ca²⁺感受性調節機構の生化学的基盤の詳細が明らかにされつつある^3,5）。

参考文献

1）Hartshorne DJ：Biochemistry of the contractile process in smooth muscle. Johnson LR（ed）, Physiology of the Gastrointestinal Tract, 2nd, pp423-482, Raven Press, New York, 1987

2）Hirano K, Hirano M, Abe S, Kanaide H：Cytosolic calcium transients in vascular smooth muscle. Sperelakis N, Kuriyama H（ed）, Ion Channels of Vascular Smooth Muscle Cells and Endothelial Cells, pp93-105, Elsevier, New York, 1991

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