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新規メカニズムによるイオンチャネル作用薬の効率的探索法の開発

Research Project

Project/Area Number 15659040
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

今泉 祐治  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (60117794)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大矢 進  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (70275147)
Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords電位感受性色素 / オキソノール化合物 / イオンチャネル / イオンチャネル作用薬 / 膜電位感受性色素 / カリウムチャネル / 高効率薬物候補検索 / 創薬
Research Abstract

現在、汎用されている代表的なオキソノール系蛍光色素としてDiBAC_4(n)やDisBAC_4(n)などが挙げられる。陰イオンであるDiBACは細胞膜を良く透過するため、細胞外液中に存在させると膜電位差が減少した時には細胞内へより多く分布し、不特定の細胞質蛋白と結合して、細胞内からの蛍光強度を増す。細胞外のfreeのDiBACは微弱な蛍光しか発しない。アーチファクトが生じやすい理由は、本来は極めて短い色素の蛍光寿命が、不特定の細胞質蛋白との結合により延長されて測定が可能となっているという根本的な測定原理に由来する。蛋白と色素の結合に影響を与える化合物は、イオンチャネルに作用しなくても蛍光強度を変化させるからである。上記の欠点を解消するため、次のような系を考案した。DiBAC系膜電位感受性蛍光色素に標識化学構造を化学合成により付加した。一方、その標識部位を特異的に認識する蛋白を遺伝子導入により細胞に高発現させることを試みた。付加的化学構造を持つ色素は特異的結合蛋白に優先的に結合するため、不特定の細胞内蛋白との結合は防がれ、かつより高効率の蛍光を発することが可能性となると考えた。構造が比較的単純な精巣型アンジオテンシン転換酵素タンパクの一部とその阻害薬カプトプリル類縁化合物の利用を検討した。特異的結合蛋白を低分子化することにより色素との結合・解離速度を上昇させることができると想定した。以上から、当方法によりアーチファクトの減少と反応速度の上昇が得られると推測し検討を加えたものの、現在のところ従来と比較して明らかな反応速度の変化は観察されていない。DiBACが既に細胞質のタンパクのうちでも比較的低分子なものに良く結合していた可能性、まだ低分子化が不足している可能性、細胞内では何らかの理由で結合能が低下しているなどの理由が考えられるのでさらに検討が必要である。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Co-contribution of IP_3R and Ca^<2+> influx pathways to pacemaker Ca^<2+> activity in stomach ICC2005

    • Author(s)
      Liu H.-N.et al.
    • Journal Title

      Journal of Biological Rhythms 20

      Pages: 15-26

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Involvement of ryanodine receptors in pacemaker Ca^<2+> oscillation in murine gastric ICC2005

    • Author(s)
      Liu H.-N.et al.
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 328

      Pages: 640-646

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Purinergic modulation of pacemaker Ca^<2+> activity in interstitial cells of Cajal2005

    • Author(s)
      Furuzono S. et al.
    • Journal Title

      Neuropharmacology 48

      Pages: 264-273

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Two arginines in C-termines domain are essential for the voltage-dependent regulation of A-type K^+ current in the Kv4 channel2004

    • Author(s)
      Hatano N. et al.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 279

      Pages: 5450-5459

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Requirement of ryanodine receptor for pacemaker Ca^<2+> activity in ICC and HEK293 cells transfected with RyR32004

    • Author(s)
      Aoyama M. et al.
    • Journal Title

      Journal of Cell Sciences 171

      Pages: 2813-2825

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] KB-R7943 reveals possible involvement of Na^+-Ca^<2+> exchanger in elevation of intracellular Ca^<2+> in rat carotide arterial myocytes2004

    • Author(s)
      Takai N. et al.
    • Journal Title

      Journal of Smooth Muscle Research 40

      Pages: 35-42

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Hatano N. et al.: "Two arginines in C-terminus domain are essential for the voltage-dependent regulation of A-type K^+ current in the Kv4 channel subfamily"Journal of Biological Chemistry. 279(7). 5450-5459 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Muraki K. et al.: "The TRV2 is a component of osmotically-sensitive cation channels in murine aortic myosytes"Circulation Research. 93(9). 829-838 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Muraki K. et al.: "Effects of KRN4884, a novel K^+ channel opener, on ionic currents in rabbit femoral arterial myocytes"Journal of Pharmacological Sciences. 93(3). 289-298 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Ohwada T. et al.: "Dehydroabietic acid derivatives as a novel scaffold for large-conductance calcium-activated K^+ channel openers"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13(22). 3971-3974 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Hatano N. et al.: "Dihydropyridine Ca^<2+> channel antagonists and agonists block Kv4.2, Kv4.3, and Kv1.4 K^+ channels in HEK293 cells"British Journal of Pharmacology. 139(3). 533-544 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Murakami M. et al.: "Modified cardiovascular L-type channels in mice lacking the voltage-dependent Ca^<2+> channel β3 subunit"Journal of Biological Chemistry. 278(44). 43261-43267 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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