2024-03-28T14:57:30Zhttps://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace-oai/requestoai:eprints.lib.hokudai.ac.jp:2115/581822022-11-17T02:08:08Zhdl_2115_20127hdl_2115_54829hdl_2115_20124hdl_2115_54823hdl_2115_54822ラット脳各種ATPase活性に対する静脈麻酔薬の作用Effects of intravenous anesthetics on the activities of various ATPases in rat brain宮本, 健志静脈麻酔薬F型ATPaseV型 ATPaseBasal Mg2+ -ATPase497The 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.16北海道大学. 博士(歯学)Hokkaido UniversityThesis or Dissertationapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/2115/58182info:doi/10.14943/doctoral.k11272https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/58182/1/Takeshi_Miyamoto.pdf2014-03-25jpnETD10101甲第11272号2014-03-25博士(歯学)北海道大学