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L type calcium channel regulation of PKA phosphorylation via calmodulin

Research Project

Project/Area Number 19K16493
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 48020:Physiology-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

高 青華  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任研究員 (60813524)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywordsカルモジュリン / PKA / CaMKⅡ / Cav1.2型チャネル / L型Caチャネル / PKAリン酸化
Outline of Research at the Start

1.PKAリン酸化がCT3のCT1を介するチャネル調節に与える効果とその分子機構を解明する。
2.PKAリン酸化がCDFとCDIの時のCaチャネル活性とそのCaM濃度依存性に与える影響を明らかにする。そして、PKAリン酸化がCaMのCT1への結合に与える影響のCa濃度依存性を明らかにする。さらに、Caチャネル活性を調節するPKAリン酸化責任部位を同定する。

Outline of Annual Research Achievements

Cav1.2型Caチャネルの活性調節には、カルモジュリン(Calmodulin, CaM)によるCa2+依存性促通(CDF)とCa2+依存性不活性化(CDI)の二重調節作用がある。PKAはβアドレナリン受容体などの刺激によって、活性化されて、Cav1.2型チャネルをリン酸化して、チャネルの開口確率を増加させる。本研究はPKAによるチャネルαサブユニット近位C末部(つまりCT1領域)のリン酸化について検討することである。モルモット心筋細胞にパッチクランプinside-out記録をして、電気生理学的実験によりPKAリン酸化がCaMのCT1への結合に与える影響が判明した。2020年度には、低Ca2+濃度でCT1BのCaチャネル活性への促進作用には濃度依存性があることが判明した。さらに、低Ca2+濃度でCT1BのCaチャネル活性への維持作用の濃度依存性が判明した。
一方、細胞内Ca2+濃度が増加すると、Ca2+はCaMと結合して、CaMKⅡは、Ca2+/CaMと結合することによって活性化される。CaMKⅡは心肥大から心不全への非代償性変化に至る心不全の因子であり、Caチャネルの機能異常をよく引き起こす。我々は心肥大動物モデルを使って、PKAとCaMKⅡの関連についても検討していた。
以上の結果は、一部分は論文を作って発表した。他の結果は投稿する予定である。本研究により生理的および病態におけるCaチャネルの調節が深く理解される。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Sustained increased CaMKII phosphorylation is involved in the impaired regression of isoproterenol-induced cardiac hypertrophy in rats2020

    • Author(s)
      Li Jingyuan、Gao Qinghua、Wang Siqi、Kang Ze、Li Zhuo、Lei Shuai、Sun Xuefei、Zhao Meimi、Chen Xiye、Jiao Guangyu、Hu Huiyuan、Hao Liying
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 144 Issue: 1 Pages: 30-42

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2020.07.001

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The LQT-associated calmodulin mutant E141G induces disturbed Ca2+-dependent binding and a vibration-like gating mode of the CaV1.2 channel.2020

    • Author(s)
      Su J, Gao Q, Yu L, Sun X, Feng R, Shao D, Yuan Y, Zhu Z, Sun X, Kameyama M, Hao L.
    • Journal Title

      Am J Physiol Cell Physiol.

      Volume: 318(5) Issue: 5 Pages: C991-C1004

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00019.2020

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2021-12-27  

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