ミトコンドリアは,ATPの主な合成部位であるとともに,Ca
2+貯蔵部位としての役割も果たす.また,ミトコンドリアCa
2+はミトコンドリアエネルギー代謝を制御すると考えられる.ミトコンドリアCa
2+動態は,主にCa
2+ユニポータ(MCU)を介した取り込みと,Na
+-Ca
2+交換輸送体(NCLX)を介した排出のバランスにより決定される.しかし,これらミトコンドリアCa
2+輸送担体が,心筋細胞機能発現にどのような役割を果たすかは不明であった.われわれは,自動能をもつマウス心房筋由来株化細胞HL-1を用いて,NCLXの発現減少が活動電位・Ca
2+トランジェント発生周期の延長をもたらすことを発見した.細胞生理学実験と数理モデル解析による検討から,NCLXはミトコンドリアから筋小胞体へのCa
2+供給を担うこと,それに伴い筋小胞体からのCa
2+放出で決定されるHL-1細胞の拍動リズムを制御することが判明した.この結果は,NCLXを介したミトコンドリアCa
2+動態が,異常自動能発生や不整脈に関与する可能性を示唆するものである.
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