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Multifaceted analysis of mechanisms underlying propofol actions to overcome the propofol-induced adverse effects

Research Project

Project/Area Number 21K16560
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Urabe Tomoaki  広島大学, 医系科学研究科(医), 専門研究員 (70816347)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords静脈麻酔薬 / タンパク質リン酸化 / 細胞内カルシウム上昇 / 麻酔薬 / PKC / プロポフォール / 細胞内カルシウム / レミマゾラム / プロテインキナーゼC / カルシウム / 小胞体
Outline of Research at the Start

静脈麻酔薬プロポフォールは、副作用として血管痛や致死性の高いプロポフォール注入症候群を起こす。これら副作用の発症機序に根差した治療法策はなく、その開発は臨床上急務である。これまでに、申請者らは、プロポフォールは、①細胞内カルシウムを動員すること、②in vitroで様々なPKC分子種を活性化し、細胞内のPKCの局在変化を引き起こすこと、③細胞内in vivoにおいて、PKCを活性化することを見出した。本研究課題は、PKC活性化がプロポフォールの副作用発現の鍵となると考え、その作用機序をイメージングや網羅的解析方法を駆使して詳細に解析し、その成果から副作用克服の方策を得ることを研究目的とする。

Outline of Final Research Achievements

The C1 and C2 domains of cPKC and the C1B domain of nPKC was involved in the Propofol-induced PKC translocation. Studies using CKAR, a PKC activation indicator revealed that propofol activates PKC in the plasma membrane and Golgi apparatus at clinically used concentration. Propofol has been shown to equalize the concentration of various proteins, not only PKC, in and out of the nucleus. Remimazolam at high doses dose-dependently increases intracellular calcium concentrations via the GPCR-IP3 pathway.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プロポフォールは、全身麻酔薬や鎮静薬としても頻用される静脈麻酔薬であるが、副作用として高頻度で血管痛を発生する。また、致死性の高いプロポフォール注入症候群も知られる。これら副作用の発症機序に根差した治療法策は未だなく、その開発は、本麻酔薬の安全使用のためには臨床上急務である。本研究成果により、これらの副作用の発揮には、プロポフォールが細胞内各所にPKCを誘導すること、さらにその部位でPKCを活性化させることが関与している可能性が示された。また、レミマゾラムにおいても、細胞内カルシウム上昇がプロポフォールと同様の機序で、副作用の発現に関与する可能性が示された。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Identification of protein kinase C domains involved in its translocation induced by propofol2023

    • Author(s)
      Narasaki, S, Noguchi, S., Urabe, T., Harada,K., Hide,I., Tanaka,S., Yanase,Y., Kajimoto,T., Uchida, K., Tsutsumi, M., Y. and Sakai, N.
    • Journal Title

      Eur. J. Pharmacol

      Volume: 951 Pages: 175806-175806

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2023.175806

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of intracellular calcium mobilization induced by remimazolam, a newly approved intravenous anesthetic2022

    • Author(s)
      Urabe, T., Miyoshi, H., Narasaki, S., Yanase, Y., Uchida, K., Noguchi, S., Hide, M, Tsutsumi, M. Y. and Sakai, N.
    • Journal Title

      PLos One

      Volume: 17 Issue: 2 Pages: e0263395-e0263395

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0263395

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] プロポフォール誘発性PKCトランスロケーションに関与するPKCドメイン2022

    • Author(s)
      楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶,、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
    • Organizer
      第95回 日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Propofol誘発性PKC Translocationの時空間的解析~細胞内局所におけるPKC活性化2022

    • Author(s)
      野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • Organizer
      第95回 日本薬理学会年会 福岡
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 静脈麻酔薬 Propofol による核内外のタンパク質の局在の変化2022

    • Author(s)
      野口颯真、梶本武利、楢崎壮志、卜部智晶、石井友美、原田 佳奈、田中茂、秀和泉、酒井規雄
    • Organizer
      第142回 薬理学会近畿部会 東大阪
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Possible mechanisms of intracellular calcium elevation by propofol and remimazolam2022

    • Author(s)
      Tomoaki Urabe, Hirotsugu Miyoshi, Soushi Narasaki, Yasuo M. Tsutsumi, Norio Sakai
    • Organizer
      ANZCA ASM 202
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] レミマゾラムとプロポフォールによる細胞内カルシウム上昇の機序の比較2022

    • Author(s)
      卜部智晶、三好寛二、楢崎壮志、堤保夫、酒井規雄
    • Organizer
      日本麻酔科学会 第69回学術集会 神戸
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] プロポフォール誘発性PKCトランスロケーションに関与するPKCドメイン2022

    • Author(s)
      楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶,、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
    • Organizer
      第95回 日本薬理学会年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Propofol誘発性PKC Translocationの時空間的解析~細胞内局所におけるPKC活性化2022

    • Author(s)
      野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • Organizer
      第95回 日本薬理学会年会 福岡
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 静脈麻酔薬PropofolによるPKCトランスロケーションと細胞内局所におけるPKC活性化2021

    • Author(s)
      野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
    • Organizer
      第139回 日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プロポフォール誘発性PKCトランスロケーションの発生機構に関与するPKC領域の同定2021

    • Author(s)
      楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶,、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
    • Organizer
      第140回 日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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