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異なる起電性細胞膜プロトンセンサー間の相互作用とプロトンシグナリング機能単位

Research Project

Project/Area Number 19045025
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

久野 みゆき  Osaka City University, 大学院・医学研究科, 准教授 (00145773)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 啓  大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 研究員 (90382192)
Project Period (FY) 2007 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsプロトンチャネル / プロトンポンプ / 破骨細胞 / 生理活性 / 生理学 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 生体分子
Research Abstract

破骨細胞にはCa-sensing機構が備わっており、細胞外Caが上昇すると骨吸収機能は抑制される。このCa-sensing応答におけるプロトンセンサーのモーダルシフトについて、細胞膜に発現する起電性プロトン(H^+)センサーである電位依存性H^<+>チャネルと空胞型H^<+->ATPase(V-ATPase)の動作条件・メカニズムを検討した。細胞外Ca濃度を1-40mMの範囲で増加させると、H^+チャネル、V-ArPase電流とも可逆的に減少した。Ca刺激は膜容量も減少させ、水溶性色素の細胞内取り込みを増強したことからendocytosisを促進することが明らかになった。V-ATPaseの特異的ブロッカーであるbafilomycinを投与したり、PI3kinaseインヒビター(wortmanninなど)でV-ATPaseの細胞膜へのリクルートメントを阻害するとCaによるendocytosisは抑制された。V-ATPase電流と膜容量変動の定量的検討から、endocytosis/exocytosisによるV-ATPaseのturnoverは静止状態でも常時生じており、Caは細胞膜V-ATPaseのinternalizationを促進し酸分泌を抑制すると推測した(投稿中)。一方H^+チャネル電流はBafilomycin存在下でもCaで減少し、エンドサイトーシスを介さないV-ArPaseとは独立した抑制機構が示唆された。H^+動態のシミュレーションモデルではピペット溶液のバッファー濃度が十分高いと細胞質バルク溶液内でpH勾配は殆ど発生せず、酸分泌時のpH勾配の変化は細胞膜近傍でのみ生じると推定された。この他、培養破骨細胞に酸感受性の陽イオンチャネル(HCN)を同定し、細胞外酸性化で電流量が増加することを確認した。これらの結果の一部は米国および日本骨代謝学会などで発表した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Early and late activation of the voltage-gated proton channel during lactic acidosis through pH-dependent and-independent mechanisms2008

    • Author(s)
      Morihata H., et.al.
    • Journal Title

      Pflugers Ancciv-Eur. J. Physiol. 455

      Pages: 829-838

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kチャネルのイオン透過機構 : 新しい流動電位測定法によって明らかになったイオン-水流速比2008

    • Author(s)
      老木成稔, 他
    • Journal Title

      生物物理 48

      Pages: 246-252

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] Early and late activation of the voltage-gated proton channel during lactic acidosis through pH-dependent and -independent mechanisms.2008

    • Author(s)
      Morihata, H., et. al.
    • Journal Title

      Pflugers Arhciv-Eur.J. Physiol. 455

      Pages: 829-838

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effects of general anesthetics on P2X_7 and P2Y receptors in a ratmicroglial cell line.2007

    • Author(s)
      Nakanishi, M., et. al.
    • Journal Title

      Anesthesia & Analgesia 104

      Pages: 1136-1144

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Constitutive and Ca^<2+>-stijulated turnover of the plasma membrane vacuolar H^+-ATPase (V-ATPase) in murine osteoclasts2009

    • Author(s)
      Sakai, H., et.al.
    • Organizer
      53^<th> Annual Meeting for Biophysical Society
    • Place of Presentation
      ボストン
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネル:温度パルス法によるイオン透過の温度依存性解析2008

    • Author(s)
      久野 みゆき, 他
    • Organizer
      第85回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-25
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  • [Presentation] 骨中におけるHCNチャネルの局在と機能2008

    • Author(s)
      納富 拓也, 他
    • Organizer
      第85回日本生理字会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-25
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルのユニークな特性と多様な調節メカニズム2008

    • Author(s)
      久野 みゆき, 他
    • Organizer
      第18回細胞電気薬理研究会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Early and Late Activation of the Voltage-Gated Proton Channel during Lactic Acidosisthrough pH-Dependent and-lndependent Mechanisms.2008

    • Author(s)
      Morihata, et. al.
    • Organizer
      第52回米国生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      ロングビーチ
    • Year and Date
      2008-02-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルにおけるプロトン透過の温度依存性(Q10値)2008

    • Author(s)
      久野みゆき、他
    • Organizer
      平成20年度生理学研究所研究会
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Endocytotic process underlying calcium-induced inhibition of plasma membrane vacuolar-tvne H^<+>-ATPase in murine osteoclasts2008

    • Author(s)
      Sakai, H., et.al.
    • Organizer
      30^<th> ASBMR Annual Meeting
    • Place of Presentation
      モントリオール
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] The pacemaker channel, HCN, controls functions of osteoclasts2008

    • Author(s)
      Notomi, T., et.al.
    • Organizer
      30^<th> ASBMR Annual Meeting
    • Place of Presentation
      モントリオール
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜プロトンポンプのturnover制御機構2008

    • Author(s)
      久野みゆき、他
    • Organizer
      平成20年度生理学研究所研究会
    • Place of Presentation
      岡崎
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞外Caに応答する破骨細胞膜V-ATPaseのリサイクリング機構2008

    • Author(s)
      酒井啓、他
    • Organizer
      第26回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ペースメーカーチャネル(HCN1)による骨代謝調節機構2008

    • Author(s)
      納富拓也、他
    • Organizer
      第26回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルのプロトン透過の温度依存性2008

    • Author(s)
      久野みゆき、他
    • Organizer
      第46回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルをプロトンはどのように透過するか?:プロトン透過の温度依存性2007

    • Author(s)
      久野 みゆき, 他
    • Organizer
      第45回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] HCNチャネルによる骨代謝制御2007

    • Author(s)
      納富 拓也, 他
    • Organizer
      平成19年度生理学研究所研究会。「細胞機能を制御するシグナリング機構の普遍性と特異性」
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2007-10-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネル:プロトン透過の温度依存性2007

    • Author(s)
      久野 みゆき, 他
    • Organizer
      平成19年度生理学研究所研究会。「膜機能分子ダイナミクスの今子機構解明に向けて」
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2007-09-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] HCN・ペースメーカーチヤネルによる骨代謝制御2007

    • Author(s)
      納富 拓也, 他
    • Organizer
      日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-07-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 破骨細胞のV-ATPaseによるプロトン竃流の検出とその調節機構2007

    • Author(s)
      酒井 啓, 他
    • Organizer
      日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-07-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.osaka-cu.ac.jp/molcelphysiol/

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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