骨格筋におけるカルシウム誘発カルシウム放出

カルシウム誘発カルシウム放出（CICR）は、骨格筋で最初に発見されました。CICRは、他のアクティブ化プロセスの同時作用なしに、Ca2+のみの作用によってCa2+の放出として定義されます。CICRは、Ca2+濃度に二重に依存しています。Mg2+、Procaine、およびTetracaineによって阻害されます。また、ATP、他のアデニン化合物、およびカフェインによって増強されます。筋細胞質網状体（SR）の脱分極により、管腔側がより陰性になるSR膜の潜在的な変化により、CICRは数秒間活性化され、その後不活性化されます。3種類のリアノジン受容体（RYR）はすべて、CICR活性を示しています。少なくとも1つのRyr、Ryr1は、Tチューブール電圧センサー、クロフィブリック酸、およびSR脱分極によって引き起こされるような非CICR Ca2+放出も示しています。皮膚繊維および断片化されたSRで測定されたATPおよびMg2+の生理学的レベルの存在下での最適なCa2+濃度でのCICRの最大速度は、生理学的Ca2+放出の速度よりもはるかに低い。生理学的Ca2+放出の主要なイベントであるCa2+ Sparkは、複数のチャネルの同時開口であり、その調整メカニズムは、生理学的条件下でCICRが開く可能性が低いため、CICRのようには見えません。調整にはCa2+が必要になる場合がありますが、その場合、他のいくつかの刺激または刺激を同時に提供する必要がありますが、これは定義上、CICRではありません。したがって、CICRは生理学的Ca2+放出に大きく貢献していないようです。一方、CICRはカフェイン拘縮と悪性温熱症において重要な役割を果たすようです。しかし、カフェインによる電圧活性化Ca2+放出の増強は、二次CICRを介して発生しないようですが、カフェインが電圧活性化Ca2+放出を拡張する部位は、カフェインがCICRを増強する同じ部位である可能性があります。

Calcium-induced calcium release (CICR) was first discovered in skeletal muscle. CICR is defined as Ca2+ release by the action of Ca2+ alone without the simultaneous action of other activating processes. CICR is biphasically dependent on Ca2+ concentration; is inhibited by Mg2+, procaine, and tetracaine; and is potentiated by ATP, other adenine compounds, and caffeine. With depolarization of the sarcoplasmic reticulum (SR), a potential change of the SR membrane in which the luminal side becomes more negative, CICR is activated for several seconds and is then inactivated. All three types of ryanodine receptors (RyRs) show CICR activity. At least one RyR, RyR1, also shows non-CICR Ca2+ release, such as that triggered by the t-tubule voltage sensor, by clofibric acid, and by SR depolarization. Maximum rates of CICR, at the optimal Ca2+ concentration in the presence of physiological levels of ATP and Mg2+ determined in skinned fibers and fragmented SR, are much lower than the rate of physiological Ca2+ release. The primary event of physiological Ca2+ release, the Ca2+ spark, is the simultaneous opening of multiple channels, the coordinating mechanism of which does not appear to be CICR because of the low probability of CICR opening under physiological conditions. The coordination may require Ca2+, but in that case, some other stimulus or stimuli must be provided simultaneously, which is not CICR by definition. Thus CICR does not appear to contribute significantly to physiological Ca2+ release. On the other hand, CICR appears to play a key role in caffeine contracture and malignant hyperthermia. The potentiation of voltage-activated Ca2+ release by caffeine, however, does not seem to occur through secondary CICR, although the site where caffeine potentiates voltage-activated Ca2+ release might be the same site where caffeine potentiates CICR.