横紋筋のサルコメアとＴ管を繋ぐ構造的ネットワークの解明

• Project/Area Number: 13J10667
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Morphology/Structure
• Research Institution: Kawasaki Medical School (2015); Juntendo University (2013-2014)
• Principal Investigator: 花島 章 川崎医科大学, 医学(系), 助教
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: コネクチン / サルコメア / 横紋筋

Outline of Annual Research Achievements

横紋筋は収縮単位であるサルコメアが規則正しく整った構造をしているが、サルコメアの外側の膜にもサルコメアに対応するような周期的構造が見られる。しかし、横紋筋の膜系とサルコメア収縮系の間の繋がりについてはほとんど明らかにされていない。本研究では、横紋筋サルコメアの弾性タンパク質コネクチン（収縮系）に結合が見られ、機能未知な150kDaタンパク質(150K)の筋細胞膜や筋小胞体膜との関係について解析を行うことで、横紋筋の膜系とサルコメア収縮系間の構造的ネットワークの解明を行うことを目的としている。昨年までの研究で、150Kの基本的な性質（一次構造・局在・結合タンパク質・スプライシングアイソフォーム・抗体作製・骨格筋初代培養細胞内での過剰発現時のサルコメア形成に与える影響など）について明らかにしてきた。本年は、ニワトリ骨格筋初代培養細胞を用いて150KのRNA干渉による抑制実験を行った。しかし、免疫蛍光顕微鏡観察ではサルコメアを構成する主要なタンパク質の局在への影響が見られなかった。骨格筋初代培養細胞は分化過程で他の細胞と融合するため、RNA干渉による抑制効果が打ち消されてしまうためだと考えられる。そこで、心臓研究を専門とする研究室に助教として異動し、マウス心筋の初代培養細胞を使った実験を開始した。心筋細胞における150Kの各種アイソフォームの過剰発現実験では、150Kの局在や細胞形態に様々な影響が観察された。現在、150KのRNA干渉による抑制実験を行うべく準備を進めており、実験結果を得しだい論文として発表する予定である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Left ventricular mechanics and myocardial calcium dynamicsin short-term and long-term hyperthyroid mice (2015)
  • Author(s): 1)Sasae Y, Hashimoto K, Ujihara Y, Hanashima A, Honda T, Morita Y, Mohri S
  • Journal Title: Kawasaki Medical Journal Volume: 41 Pages: 41-55
  • DOI: 10.11482/KMJ-E41(2)41
  • ISSN: 0385-0234, 2434-3404
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Role of autophagy, SQSTM1, SH3GLB1, and TRIM63 in the turnover of nicotinic acetylcholine receptors. (2014)
  • Author(s): Khan M, Strack S, Wild F, Hanashima A, Gasch A, Brohm K, Reischl M, Carnio S, Labeit D, Sandri M, Labeit S, Rudolf R.
  • Journal Title: Autophagy Volume: 10 Issue: 1 Pages: 123-136
  • DOI: 10.4161/auto.26841
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular basis for the fold organization and sarcomeric targeting of the muscle atrogin MuRF1. (2014)
  • Author(s): Franke B, Gasch A, Rodriguez D, Chami M, Khan MM, Rudolf R, Bibby J, Hanashima A, Bogomolovas J, von Castelmur E, Rigden DJ, Uson I, Labeit S, Mayans O.
  • Journal Title: Open Biol Volume: 4 Issue: 3 Pages: 130172-130172
  • DOI: 10.1098/rsob.130172
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 出生時の酸素上昇による心筋細胞の分裂停止に関与する重要分子の同定 (2016)
  • Author(s): 橋本謙, 本田威, 花島章, 氏原嘉洋, 毛利聡
  • Organizer: 第93回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市（札幌コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2016-03-22
• [Presentation] 冠循環及び類洞循環を持つ脊椎動物の心臓における心筋コネクチンの弾性構造 (2016)
  • Author(s): 花島章, 橋本謙, 氏原嘉洋, 本田威, 呼元知子, 毛利聡
  • Organizer: 第93回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市（札幌コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2016-03-22
• [Presentation] 巨大蛋白質コネクチンの弾性構造決定－ゲノム情報と心機能を繋ぐ－ (2016)
  • Author(s): 花島章
  • Organizer: 日本生体医工学会バイオメカニクス研究会
  • Place of Presentation: 川崎医科大学（岡山県倉敷市）
  • Year and Date: 2016-01-28
  • Invited
• [Presentation] ウニ咀嚼器平滑筋に存在するコネクチン様タンパク質 (2016)
  • Author(s): 木村澄子、花島章、山口眞紀、山澤德志子、大野哲生、竹森重
  • Organizer: 第53回生体運動研究合同班会議
  • Place of Presentation: キャンパスプラザ京都（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-01-09
• [Presentation] コネクチンに結合する新規タンパク質の探索と解析 (2015)
  • Author(s): 花島章、佐藤成樹、木村澄子、櫻井隆、村山尚
  • Organizer: 日本動物学会第86回大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] ギボシムシのコネクチン様タンパク質 (2015)
  • Author(s): 木村澄子、久保田俊介、田川訓史，花島 章
  • Organizer: 日本動物学会第86回大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] 新規コネクチン関連タンパク質の横紋筋における役割 (2015)
  • Author(s): 花島章, 佐藤成樹, 木村澄子, 櫻井隆, 村山尚
  • Organizer: 日本筋学会第1回学術集会
  • Place of Presentation: 国立精神・神経医療研究センター（東京都小平市）
  • Year and Date: 2015-08-08
• [Presentation] コネクチン遺伝子に隣接する領域から転写される新規タンパク質の解析 (2015)
  • Author(s): 花島章、木村澄子、村山尚
  • Organizer: 日本生理学会第92回大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] 横紋筋の新規コネクチン関連タンパク質の解析 (2015)
  • Author(s): 花島章、櫻井隆、村山尚
  • Organizer: 日本薬理学会第88回大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-03-19
• [Presentation] Proteins in striated muscles that transcribed from the contiguous region of connectin gene. (2015)
  • Author(s): Hanashima A, Sato N, Kimura S, Sakurai T, Murayama T.
  • Organizer: Biophysical Society 59th annual meeting.
  • Place of Presentation: Baltimore, Maryland, USA.
  • Year and Date: 2015-02-10
• [Presentation] 骨格筋培養細胞を用いたコネクチン関連タンパク質の解析 (2015)
  • Author(s): 花島章、佐藤成樹、木村澄子、櫻井隆、村山尚
  • Organizer: 第52回生体運動研究合同班会議
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-01-07
• [Presentation] コネクチン遺伝子の上流から転写される横紋筋タンパク質の解析 (2014)
  • Author(s): 花島章、佐藤成樹、木村澄子、村山尚
  • Organizer: 日本生物物理学会第52回年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-09-27
• [Presentation] ギボシムシのコネクチン様タンパク質のドメイン構造 (2014)
  • Author(s): 久保田俊介、花島章、園部弘樹、南木悠、中山聡、菅野舞、田川訓史、木村澄子
  • Organizer: 日本生物物理学会第52回年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-09-27
• [Presentation] 半索動物コネクチンの一次構造 (2014)
  • Author(s): 花島章、園部弘樹、田川訓史、木村澄子
  • Organizer: 日本動物学会第85回大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2014-09-13
• [Presentation] The analysis of novel proteins in striated muscle that are transcribed from connectin upstream genes. (2014)
  • Author(s): Hanashima A, Kimura S, Sakurai T, Murayama T.
  • Organizer: 17th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology.
  • Place of Presentation: Capetown, South Africa.
  • Year and Date: 2014-07-15
• [Presentation] 骨格筋膜系周期性構築機構の解析 (2014)
  • Author(s): 村山尚、花島章、呉林なごみ、佐藤成樹、櫻井隆
  • Organizer: 第51回生体運動研究合同班会議
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2014-01-12
• [Presentation] コネクチン遺伝子の上流から転写されるタンパク質の解析 (2014)
  • Author(s): 花島章、木村澄子、村山尚
  • Organizer: 第51回生体運動研究合同班会議
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2014-01-12
• [Presentation] 棘皮動物ウニのコネクチン様タンパク質 (2014)
  • Author(s): 佐々木智子、松浦哲、花島章、春田知洋、木村澄子
  • Organizer: 第51回生体運動研究合同班会議
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2014-01-12
• [Presentation] Localization and binding partners of SESTD1 in skeletal muscles. (2014)
  • Author(s): Hanashima A, Kimura S, Murayama T.
  • Organizer: Biophysical Society 58th annual meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, California, USA
• [Presentation] Role of SESTD1 in skeletal muscle. (2014)
  • Author(s): 花島章、木村澄子、村山尚
  • Organizer: 日本薬理学会第87回大会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Screening of SESTD1 C-terminus binding proteins in skeletal muscles. (2014)
  • Author(s): 花島章、木村澄子、村山尚
  • Organizer: 日本生理学会第91回大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
• [Presentation] コネクチン関連遺伝子群の解析 (2013)
  • Author(s): 花島章、村山尚
  • Organizer: 筋生理の集い
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2013-12-21
• [Presentation] ウニのコネクチン様タンパク質 (2013)
  • Author(s): 佐々木智子、松浦哲、花島章、木村澄子
  • Organizer: 日本生物物理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-10-29
• [Presentation] SESTD1に結合する横紋筋タンパク質の探索 (2013)
  • Author(s): 花島章、木村澄子、村山尚
  • Organizer: 日本生物物理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-10-28
• [Presentation] ギボシムシのコネクチン様タンパク質の探索 (2013)
  • Author(s): 中山聡、花島章、田川訓史、木村澄子
  • Organizer: 日本生物物理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-10-28
• [Presentation] ヤツメウナギのコネクチン様タンパク質 (2013)
  • Author(s): 菅野舞、伊藤義治、西川彰、花島章、木村澄子
  • Organizer: 日本生物物理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-10-28
• [Presentation] Bicaudal-D2による微小管系輸送の制御機構 (2013)
  • Author(s): 小林琢也、花島章、豊島陽子、村山尚
  • Organizer: 日本生物物理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-10-28
• [Presentation] コネクチンの祖先の推定 (2013)
  • Author(s): 花島章、木村澄子
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2013-09-26
• [Presentation] 横紋筋の巨大蛋白質に結合する新規蛋白質の解析 (2013)
  • Author(s): 花島章
  • Organizer: 生理学若手研究者フォーラム−生体機能の解明
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2013-08-24
• [Presentation] ホヤ心筋ネブリン様タンパク質の一次構造解析 (2013)
  • Author(s): 西川彰、浜岡知哉、小笠原道生、花島章、木村澄子
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山