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Identification of different tactile mechanoreceptor ion channels for overcoming sensory abnormalities

Research Project

Project/Area Number 21K16691
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionWakayama Medical University

Principal Investigator

Sonekatsu Mayumi  和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (40725579)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords触覚 / 電気生理学 / single fiber recording / 電位依存性カリウムチャネル / 機械受容器 / 電気生理学 触覚
Outline of Research at the Start

触覚の入力は、機械的な圧や細胞膜のゆがみに反応して陽イオンを細胞内に流入させる機械受容器により活動電位に変換され、感覚神経を介して脳に伝わる。各種機械受容器はそれぞれ異なる知覚を検知しており、機械刺激に対して異なる発火パターンを示す。この発火パターンの違いには電位依存性カリウム(Kv)チャネルの関与が大きいと考えられるが、各種機械受容器に発現しているKvチャネルは未だ解明されていない。したがって本研究では、各種機械受容器に発現しているKvチャネルを解明し、触覚認知メカニズムの解明、ひいては機械刺激疼痛やしびれなどの異常感覚の克服に寄与することを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

Sensory nerves projecting to the whisker hair follicles of mice, which possess mechanoreceptors homologous to those in human fingertips, contain three types of mechanoreceptors: rapidly adapting (RA), slowly adapting type 1 (SA1), and slowly adapting type 2 (SA2). It has been found that these receptors exhibit different sensitivities to various potassium channel blockers, indicating that distinct voltage-gated potassium channels are expressed in each receptor type. Furthermore, voltage-gated calcium channels has been also required for SA1 and SA2 mechanoreceptor responses.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

各種触覚機械受容器に発現する電位依存性カリウムチャネルの探索が進んだ。さらに進めていくことで、触覚伝達メカニズムの解明につながると考えられる。触覚伝達メカニズムが解明されれば、しびれや異常感覚の病態理解、ひいては治療法の新規開拓につながる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Effects on low threshold mechanoreceptors in whisker hair follicles by 5-HT, Cd<sup>2+</sup>, tetraethylammonium, 4-aminopyridine, and Ba<sup>2+</sup>2022

    • Author(s)
      Sonekatsu Mayumi、Yamada Hiroshi、Nishio Naoko、Gu Jianguo G
    • Journal Title

      Molecular Pain

      Volume: 18 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1177/17448069221076606

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Voltage-gated calcium channels play an important role of impulse generation in slowly adapting type mechanoreceptors2023

    • Author(s)
      Mayumi Sonekatsu, Jianguo G. Gu, Manabu Yamanaka, Naoko Nishio, Takashi Shimoe, Seiji Kanno, Yusuke Kido, Yuki Matsuyama, Akimasa Murata, Hiroshi Iwasaki, Hiroshi Yamada
    • Organizer
      Orthopaedic Research Society 2023 Annual Meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 各種触・圧覚受容器は異なる電位依存性カリウムチャネルを有する2022

    • Author(s)
      曽根勝真弓、下江隆司、木戸勇介、松山雄樹、村田顕優、岩﨑博、山田宏
    • Organizer
      第 65 回日本手外科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 各種触覚機械受容器の電位依存性カリウムチャネル遮断薬に対する感受性の違い2022

    • Author(s)
      曽根勝真弓、Jianguo G Gu、西尾尚子、山中学、谷口亘、下江隆司、神埜聖治、井上慎吾、木戸勇介、松山雄樹、村田顕優、筒井俊二、岩﨑博、中塚映政、山田宏
    • Organizer
      第 33 回日本末梢神経学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 遅順応型の触覚機械受容器応答には電位依存性カルシウムチャネルが重要な役割を果たしている2022

    • Author(s)
      曽根勝真弓、Jianguo G Gu、山中学、西尾尚子、下江隆司、神埜聖治、木戸勇介、松山雄樹、村田顕優、岩﨑博、山田宏
    • Organizer
      第 37 回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Breakthrough electrophysiological technique: Pressure-clamped single-fiber recording from skin-nerve preparation2022

    • Author(s)
      Sonekatsu M, Gu GJ, Shimoe T, Kanno S, Kido Y, Matsuyama Y, Murata S, Nishio N, Yamanaka M, Tsutsui S, Iwasaki H, Yamada H
    • Organizer
      ORS 2022 annual meeting
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 各種触覚機械受容器はそれぞれ異なる電位依存性カリウムチャネルを有する2021

    • Author(s)
      曽根勝真弓、岩﨑 博、筒井俊二、谷口 亘、下江隆司、神埜聖治、山中 学、太地 良、木戸勇介、松山雄樹、山田 宏
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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