早期不活性化K＋チャネルの中枢神経系における局在とその機能制御分子の役割

Localization of A-type K+ channels in central nervous system and functional roles of their regulatory molecules

　中枢神経を始めとする興奮性細胞において，K^＋チャネルの活性化は膜電位をK^＋平衡電位（約－90mV）へと分極させ，活動電位幅を短縮させ，発火頻度を減少させることにより，膜興奮性に対して抑制的に働くため^1,2），細胞電気活動の制御に重要な役割を果たしている。遺伝子工学技術の発展により，電位依存性，内向き整流性，Ca^2＋依存性，ATP感受性K^＋チャネルサブタイプがクローニングされ，神経細胞種による静止電位，活動電位波形，発火様式の相違には，K^＋チャネルサブタイプの発現分布の差異が関与していることが明らかとなってきた^3,4）。また，神経細胞機能の極性にはK^＋チャネル蛋白質の局在化（localization）が重要な役割を果たすと考えられている^5）。

　K^＋チャネルは，1）イオン孔を形成するαサブユニット，2）その機能制御蛋白質であるβサブユニット，3）αサブユニットと同様の構造を有するがそれ自身では機能的に発現しないγサブユニットに分類される。現在までに哺乳類において100種類程度のK^＋チャネルおよびその関連遺伝子が単離され^6），その構造，発現分布，機能特性などがアミノ酸レベルで詳細に解析されている。また，K^＋チャネルは四量体（一部は二量体）を形成するため，K^＋チャネル遺伝子種の多様性に加え，ヘテロ体形成が神経細胞におけるさらなるK^＋チャネル機能の多様性を生み出している^7）。