並列タイトル等Effects of intravenous anesthetics on the activities of various ATPases in rat brain
一般注記The effects of general anesthetics on functional proteins remain to be clarified. This study examined whether the activity of magnesium-dependent ATPase (Mg2+ -ATPase) in the rat brain is a target for intravenous anesthetics. The effects of propofol, pentobarbital, and thiopental on magnesium-dependent ATPase in the plasma membrane fraction (PII) and microsomal fraction (PIII) isolated from rat brain homogenates by the method of Pottorf were examined. The optimal pH values for Mg2+ -ATPase activities in PII and PIII were 9.4 and 7.4, respectively. The Mg2+ -ATPase activity of PII was inhibited by about 80% by NaN3(sodium azide), an inhibitor of F-type ATPase. The Mg2+ -ATPase activity of PIII was inhibited by about 30% by the V-type ATPase inhibitor bafilomycin, and by about 10% by the P-type ATPase inhibitor vanadate. Western blotting analysis revealed that the largest amount of F-type ATPase was detected in PII, and the largest amount of V-type ATPase was detected in PIII. We defined all ATPase activity that was insensitive to the above inhibitors as basal Mg2+ -ATPase activity. In the presence of these inhibitors, we examined the effects of intravenous anesthetics on the activities of various ATPases. Propofol inhibits V-type ATPase activity, PII basal Mg2+ -ATPase activity, and PIII basal Mg2+ -ATPase activity in a dose-dependent manner; however, F-type ATPase activity was uniquely stimulated by about 80% by propofol at concentrations below 0.6 mM. Pentobarbital inhibited all types of ATPases in a dose-dependent manner. Thiopental inhibited all types of ATPases to varying degrees.
静脈麻酔薬の各種ATPaseに対する作用の報告は多いが，作用機構の詳細については未だ不明な点が多い．ATPaseにはP型ATPase,V型ATPase,F型ATPaseなどが存在し，活性発現にMg2+（Mg）を必要とするが，役割や性質の不明なMg-ATPaseは多数報告されている．本研究ではラット脳に存在するMg-ATPaseを分析するとともに，静脈麻酔薬の作用を検討した．ラット全脳から，Pottorfの方法に従って，形質膜（PII）とミクロソーム（PIII）分画を得た．Mg-ATPase活性の至適pHはPIIが約9.4，PIIIは約7.4であった．PIIのMg-ATPase活性はF型ATPaseの阻害剤であるNaN3によって約80%抑制され，PIIIのMg-ATPase活性はP型ATPase及びV型ATPaseの阻害剤であるNa3VO4及びBafilomycine A1によってそれぞれ約10%及び30%抑制された．ウエスタンブロッティングの結果からも、F型ATPaseはPIIに，V型ATPaseはPIIIに最も多く検出された．上記阻害剤で抑制されないMg-ATPase活性をBasal Mg-ATPaseとし，各阻害剤の存在下で各ATPaseを分別して静脈麻酔薬の影響を調べた．PropofolはV型ATPase活性、PII及びPIII Basal Mg-ATPase活性を濃度依存的に抑制したが，F型ATPase活性は80%程度活性化した．PentobarbitalはすべてのATPase活性を濃度依存的に抑制した．ThiopentalもすべてのATPase活性を抑制したが，その程度は各ATPaseによって異なった．以上の結果から、静脈麻酔薬はラット脳Mg-ATPase活性を基本的に抑制するが，Propofolはミトコンドリアに特異的な作用を及ぼすことが示唆された.
(主査) 教授 藤澤 俊明, 教授 鈴木 邦明, 教授 舩橋 誠
歯学研究科（口腔医学専攻）
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受理日（W3CDTF）2015-04-01T13:27:13+09:00
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