| Project/Area Number |
21K06785
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
渡辺 賢 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (60191798)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 平滑筋 / プロテインホスファターゼ2A / ミオシン軽鎖キナーゼ / プロテインキナーゼC / ラッチ / 収縮タンパク質 / 弛緩過程 / 収縮 / ATP / ミオシン / アクチン |
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| Outline of Research at the Start |
プロテインホスファターゼ2A（PP2A）は、平滑筋収縮機構の最下流である収縮タンパク質アクチン・ミオシン相互作用に直接働き平滑筋収縮を増強・維持する。その作用点はミオシン軽鎖リン酸化酵素(MLCK)活性促進、及びミオシン本体又はアクチン結合タンパク質の構造・機能調節である可能性が高い。そこで本研究では、生理学的・構造生物学的・分子生物学的手法を用いて統合的な解析を行い、平滑筋収縮タンパク質機能に対するPP2A調節機構を解明することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
プロテインホスファターゼ2A(PP2A)の平滑筋収縮増強の作用点を探るため、2022年度に引き続き、細胞膜を破壊したスキン度平滑筋標本を用いて、PP2A阻害薬rubratoxin A及び低濃度okadaic acidによる収縮抑制効果がどの様な条件で惹起されるかを、主にスキンド平滑筋弛緩過程の解析を基に検討した。ミオシン軽鎖キナーゼ阻害薬ML-7存在下でもrubratoxin Aの弛緩促進効果は同様に現れることから、PP2Aは少なくともミオシン軽鎖キナーゼ活性賦活以外に作用点を持つことが示唆される。一方、アクチン重合阻害薬によるスキンド平滑筋弛緩促進時（業績１）に、PP2A阻害薬の投与はそれ以上の弛緩促進をもたらさなかった。したがって、PP2Aは細いフィラメントに働いて平滑筋力学応答を変調することが考えられる。細胞内におけるPP2Aの作用点候補として知られるプロテインキナーゼC（PKC）は、細いフィラメント制御を介して収縮促進・弛緩抑制をもたらす可能性が指摘されているため、予備実験としてスキンド平滑筋弛緩に対するPKC賦活薬phorbol 12,13 dibutyrate （PDBu)の効果を検討し、PDBuが弛緩を延長し、それは平滑筋張力維持機構（所謂ラッチ）の活性化によるものであることが明らかになった（業績2）ため、このPDBuによる平滑筋弛緩に対するrubratoxin A及びokadaic acidの効果の検討を始めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
生理学的、薬理学的実験については当初の目論み通り研究を進めることができた。また、課題となっていた高感度リン酸化定量を可能とするPhos-tag SDS法を用いた、微小平滑筋標本のリン酸化部位同定については、COVID-19感染症対応が前年度よりも軽減したため、岡山理科大学講師・竹谷浩介講師から手法を直接学ぶことができ、研究を進めている。
一方、X線回折については、まだ十分な研究体制を回復できなかったため、昨年度は一昨年度に引き続き見送らざるを得なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き、生理学・薬理学的実験を進め、PP2A平滑筋収縮増強の作用点を明らかにしていく。また、X線回折実験を再開して、平滑筋収縮フィラメント構造に対するPP2Aの効果を検討する。
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