心筋細胞の発生分化とその制御機構

• 研究課題/領域番号: 06274104
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 多田 道彦 大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)
• 研究分担者: 北畠 顕 北海道大学, 医学部, 教授 (00124769) ; 泰江 弘文 熊本大学, 医学部, 教授 (40174502) ; 中尾 一和 京都大学, 医学部, 教授 (00172263) ; 小室 一成 東京大学, 医学部, 助手 (30260483) ; 鍋島 陽一 国立精神神経センター, 神経研究所, 部長 (60108024)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 117,000千円 (直接経費: 117,000千円); 1996年度: 35,000千円 (直接経費: 35,000千円); 1995年度: 40,000千円 (直接経費: 40,000千円); 1994年度: 42,000千円 (直接経費: 42,000千円)
• キーワード: 心筋肥大 / 心筋リモデリング / CSX / GATA4 / レニン・アンギオテンシン系 / エンドセリン / gp130-JAK-STAT系 / カルシウムシグナリング / ホメオボックス遺伝子 / gp 130 / ノックアウトマウス / レニン・アンギオテンシン / ANP / BNP / 興奮収縮連関 / 心筋特異的な転写因子 / 胚幹細胞 / 遺伝子導入 / レニン・アラジオテンシン系 / サイトカイン / 細胞内シグナル伝達機構

研究概要

心筋特異的ホメオボックス遺伝子であるCSXは心臓分化・発生のうえで重要な遺伝子である。昨年度CSXによりANP、CKBの遺伝子活性が上昇する事を報告した。今年度はANPのプロモーター解析を行った。ANPレポーター遺伝子の転写活性はCSX、またジンクフィンガーモチーフを持つGATA4により亢進するが、同時に発現すると著名な活性亢進がみられた。またCSXとGATA4は蛋白質レベルで会合していることが明らかとなった。
前年度、IL-6関連サイトカインはgp130-JAK-STAT系、あるいはMAPK系の活性化を介して心筋肥大をもたらしうることを確認した。今年度この系であるLIFは肥大のみならず心筋保護効果をも持っていることを明らかにした。これはLIFがSTAT1を介してbcl-Lの発現を誘導することによることが示唆された。
心筋リモデリングにおける分子機構を検討した。昨年度リモデリングにおける非心筋細胞の関与を検討するため心筋細胞と間質細胞を分離して培養できる系を確立した。そこでアンギオテンシンII、TGFkbataが非心筋細胞を刺激し非心筋細胞が分泌するエンドセリンが心筋からのANP、BNP分泌に影響を与える心筋細胞の肥大をもたらすことを発見した。心筋線維化において細胞接着シグナルであるオステオポエチンが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
心筋小胞体カルシウム遊離チャネル(RYR2)は興奮収縮連関に重要な役割を果たしている。前年度、RYR2遺伝子の5'上流調節領域の単離および発現調節機構の解明を試みた。今年度はそのcis elementの同定した。さらに結合する蛋白質を精製した。

研究成果

• [文献書誌] Nishida K,Otsu K,Hori M,et al.: "Cloning and charaterzation of the 5'-upstream regulatory region of the Ca^<2+>-release channel gene of cardiac sarcoplasmic reticulum." Eur.J.Biochem.240. 408-415 (1996)
• [文献書誌] Yoshida S,Fujisawa-Sehara A,et al.: "Lysophosphatidic acid and bFGF control different modes in proliferating myoblasts." J.Cell.Biol.132. 181-193 (1996)
• [文献書誌] Shiojima I,Komuro I,et al.: "Molecular cloning and characterization of human cardiac homeobox gene CSX1." Circ.Res.79. 920-929 (1996)
• [文献書誌] Hokimoto S,Yasue H,et al.: "Experssion of angiotensin-converting enzyme in remaning viable myocytes of human ventricles after myocardial infaction." Cirulation. 94. 1513-1518 (1996)
• [文献書誌] Okada H,Kawaguchi H.Kudo T,et al.: "Alteration of extracellular matrix in dilated cardiomyopathic hamster heart." Mol.Cell.Biochem.156. 9-15 (1996)
• [文献書誌] Kunisada K,Hirota H,Fujio Y,et al.: "Activation of JAK-STAT and MAP kinases by leukemia inhibitory factor through gp130 in cardiac mvocvtes." Circulation. 94. 2626-2632 (1996)
• [文献書誌] Asahi M, et al.: "Inactivation of glutathione peroxidase by nitric oxide. Implication for cytotoxicity." J.Biol. Chem.270. 21035-21039 (1995)
• [文献書誌] Yagami-Hiromasa T, et al.: "A metalloprotease-disintegrin participating in myoblast fusion." Nature. 377. 652-656 (1995)
• [文献書誌] Shiojima I, et al.: "Assignment of cardiac homebox gene CSX to human chromosome 5q34." Genomics. 27. 204-206 (1995)
• [文献書誌] Hama N, et al.: "Rapid ventricular induction of brain natriuretic peptide gene expression in experimental acute myocardial infarction." Circulation. 92. 1558-1564 (1995)
• [文献書誌] Endo-Mochizuki Y, et al.: "Expression of renin and angiotensin-converting enzyme in human hearts." Heart and Vessels. 10. 285-293 (1995)
• [文献書誌] Takihara K, et al.: "Hypoxic stress induces cardiac myocyte-derived interleukin-6." Circulation. 91. 1520-1524 (1995)
• [文献書誌] Komuro I, et al.: "Human and murine cardiac-specific homebox-containing genes. in “Cardiac Development and Gene Regulation"" Y. Excerpta Medica, 10 (1995)
• [文献書誌] Kawaguchi H, et al.: "The alteration of signal transduction system in heart failure in Heart hypertrophy and failure." Kluwer Academic Publishers, 10 (1995)
• [文献書誌] Tuyofuku,et al: "Amino Acids Glu^2 to IIe^<18> in the Cytoplasmic Domain of Phospholamban Are Essential for Functional Association with the Ca^<2+>-ATPase of Sarcoplasmic Reticulum." J.Biol.Chem.269. 3088-3094 (1994)
• [文献書誌] Komuro,et al: "Assignment of cardiac-specific homeobox gene CSX to human chromosome 5p34." Genomics. in press (1994)
• [文献書誌] Nabeshima,et al: "Salt-sensitive hypertension in transgenic mice overexpressing Na+/proton exchanger." Circulation Res.76. 148-153 (1995)
• [文献書誌] Yasue,et al: "Localization and Mechanism of secretion of B-Type Natriuretic Peptide in Comparison With Those of A-Type Natriuretic Peptide in Normal Subjects and Patients With Heart Failure." Circulation. 90. 195-203 (1994)
• [文献書誌] Kitabatake,et al: "Distribution of angiotensinogen in diseased human hearts." Mol.Cell.Biochem.132. 15-23 (1994)
• [文献書誌] Nakao,et al: "Molecular cloning of the complementary DNA and gene that encode mouse brain natriuretic peptide and generation of transgenic mice that overexpress the brain natriuretic peptide gene." J.Clin.Invest.93. 1911-1921 (1994)