ヘパラン硫酸プロテオグリカン、パールカンによる筋収縮シグナル制御の研究

• Project/Area Number: 17046019
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 平澤 恵理 順天堂大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (50245718)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 家崎 貴文 順天堂大学, 医学部, 講師 (10348956) ; 村山 尚 順天堂大学, 医学部, 講師 (10230012)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000); Fiscal Year 2006: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: ヘパラン硫酸プロテオグリカン / パールカン / ミオトニア / カルシウム / マウスモデル / 棟鎖 / カルシウムシグナル / 筋収縮 / 平滑筋 / 細胞外マトリックス

Research Abstract

興奮性細胞における初期のカルシウム濃度の上昇はマイクロドメインから起こり、強い刺激を受けると局所的なカルシウム濃度変化が融合して細胞質の区画全体に及ぶ広域的なカルシウム濃度上昇を引き起こすというステップが想定されている。そこには何らかの細胞外マトリックスによるシグナル局在化のメカニズムが働いている可能性がある。我々はヘパラン硫酸プロテオグリカンであるパールカン欠損疾患であるScwartz-Jampel症候群における骨格筋の持続収縮ミオトニア症状のメカニズムについてモデルマウスを使って解明しているが、その過程でいくつかの複合要因が考えられている。その一つに筋の易収縮性を考えている。さらにモデルマウスの血管平滑筋の収縮試験においてエピネフリンに対する平滑筋の過収縮が観察され、パールカン非存在下でのカルシウムシグナルへの過剰反応の可能性が示唆された。近年、細胞内シグナル伝達における糖鎖の関与が注目されるが、カルシウムシグナルと筋収縮においても例外ではないと思われる。申請者はパールカン欠損疾患モデルマウスでの骨格筋、平滑筋の収縮異常に関し、糖鎖とカルシウムシグナル伝達機構の制御機構を明らかにすることを目的とした。マウス初代培養筋の系を用いてin vitroの系で生理学的手法、カルシウムイメージング等の手法を用いてその変化を確認する系を立ち上げて測定を開始した。

Research Products

• [Journal Article] Postulated role of interdomain interaction between regions I and 2 within type 1 ryanodine receptor in the pathogenesis of porcine malignant hyperthermia. (2007)
  • Author(s): Murayama, T., Oba, T., Hara, H., Wakebe, K., Ikemoto, N., Ogawa, Y
  • Journal Title: Biochem J 402 Pages: 349-357
• [Journal Article] Malignant hyperthermia mutation sites in the Leu2442-Pro2477 (DP4) region of RyR1 (ryanodine receptor 1) are clustered in a structurally and functionally definable area. (2007)
  • Author(s): Bannister, M.L., Hamada, T., Murayama, T., Harvey, P.J., Casarotto, M.G., Dulhunty, A.F., Ikemoto, N.
  • Journal Title: Biochem J 401 Pages: 333-339
• [Journal Article] Targeting perlecan in human keratinocytes reveals novel roles for perlecan in epidermal formation. (2006)
  • Author(s): Sher, I., Zisman-Rozen, S., Eliahu L, Whitelock JM, Maas-Szabowski N, Yamada Y, Breitkreutz D, FusenigNE, Arikawa-Hirasawa E, Iozzo RV, Bergman R, *Ron D
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Vol. 281(8) Pages: 5178-5187
• [Journal Article] Acarbose, an α-glucosidase inhibitor, improves endothelial dysfunction in Goto-Kakizaki rats exhibiting repetitive blood glucose fluctuation. (2006)
  • Author(s): Azuma K, Toyofuku Y, Iesaki T, Otsuka A, Tanaka A, Mita T, Hirose T, Tanaka Y, Daida H, Kawamori R, Watada H
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 345(2) Pages: 688-693
• [Journal Article] Temporal hyperglycemia provokes monocyte adhesion to endothelial cells in rat thoracic aorta (2006)
  • Author(s): Otsuka A, Azuma K, Iesaki T, Sato F, Hirose T, Shimizu T, Tanaka Y, Daida H, Kawamori R, Watada, H
  • Journal Title: Diabetologia. 48(12)
• [Journal Article] Synthesis of cyclic ADP-carbocylcic-xylose and its 3"-0-methyl analogue as stable and potent Ca^<2+>-mobilizing agents. (2006)
  • Author(s): Kudoh, T., Matsuda, A., Shuto, S., Murayama, T., Ogawa, Y.
  • Journal Title: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 25 Pages: 583-599
• [Journal Article] Targeting perlecan in human keratinocytes reveals novel roles for perlecan in epidermis formation. (2006)
  • Author(s): Sher, I., Zisman-Rozen, S., Eliahu L, Whitelock JM, Maas-Szabowski N, Yamada Y, Breitkreutz D, Fusenig NE, Arikawa-Hirasawa E, Iozzo RV, Bergman R, Ron D
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 281(8) Pages: 5178-5187
• [Journal Article] Identification of neurite outgrowth active sites on the laminin alpha4 chain G domain. (2005)
  • Author(s): Ichikawa N, Kasai S, Suzuki N, Nishi N, Oishi S, Fujii N, Kadoya Y, Hatori, K, Mizuno Y, Nomizu M, Arikawa-Hirasawa E
  • Journal Title: Biochemistry 44(15) Pages: 5755-5762
• [Journal Article] Autophagic Vacuoles with Sarcolemmal Features Delineate Danon Disease and Related Myopathies.: 2005 (2005)
  • Author(s): Sugie K, Noguchi S, Kozuka Y, Arikawa-Hirasawa E, Tanaka M, Yan C, Saftig P, von Figura K, Hirano M, Ueno S, Nonaka I, Nishino I
  • Journal Title: Neuropathol Exp Neurol J 64,(6) Pages: 513-522
• [Journal Article] 細胞外マトリックス蛋白質と神経筋疾患 (2005)
  • Author(s): 平澤恵理
  • Journal Title: CLONICAL NEUROSCIENCE 23(6) Pages: 708-709
• [Book] Extracellular Matrix in Development and Disease (2005)
  • Author(s): Arikawa-Hirasawa E.edited by Jeffrey Miner
  • Publisher: Elsevir