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Functions of vacuolar H+-ATPases and voltage-gated proton channels coexisted in the plasma membrane of osteoclasts

Research Project

Project/Area Number 23390043
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field General physiology
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

KUNO Miyuki  大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00145773)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SAKAI Hiromu  大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 研究員 (90382192)
Research Collaborator 海住 太郎  , 学部学生
李 光帥  , 大学院学生
川脇 順子  , 共同研究室職員
日野 佳子  , 研究補佐員
森浦 芳枝  , 研究補佐員
清水 有希子  , 研究補佐員
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords生理学 / 生体分子 / 細胞・組織 / 生理活性 / シグナル伝達 / プロトン
Research Abstract

Osteoclasts express two types of electrogenic H+-selective transport mechanisms at the plasma membrane, that is, vacuolar H+-ATPases (V-ATPases) and voltage-gated proton channels. Identifying these H+ currents in single cells under the whole-cell clamp configuration, we showed that V-ATPases were predominant at physiological intracellular pH (>7.0) and membrane potentials (<-20 mV), but that H+ efflux via the H+ channels exceeded those of V-ATPases at voltages higher than the activation threshold, suggesting that the two mechanisms switch their roles quickly. The increase in intracellular pH via V-ATPases inhibited activation of nearby H+ channels, but not vice versa. Elevation of intracellular pH, either by weak bases or V-ATPases, facilitated dynamin-dependent endocytic internalization of H+ channels. The data presented an idea of the reserving pool for H+ channels and suggested novel mechanisms for interaction between V-ATPases and H+ channels in osteoclasts.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (58 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (42 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Increases in intracellular pH facilitate endocytosis and decrease availability of voltage-gated proton channels in osteoclasts and microglia2013

    • Author(s)
      Sakai H, Li G, Hino Y, Moriura Y, Kawawaki J, Sawada M and Kuno M
    • Journal Title

      J. Physiol. (Lond)

      Volume: 591.23 Issue: 23 Pages: 5851-5866

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2013.263558

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      Hori K, Matsuura T, Mori T, Kuno M, Sawada M and Nishikawa K.
    • Journal Title

      Anesthesia & Analgesia

      Volume: 117 Pages: 1293-1301

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      Megumi Hasaka, Takashi Mori, Tadashi Matsuura, Toshio Narahashi, Miyuki Kuno, Akira Asada, Kiyonobu Nishikawa
    • Journal Title

      NeuroReport

      Volume: (in press) Issue: 10 Pages: 601-605

    • DOI

      10.1097/wnr.0b013e32835509db

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      The Journal of Physiology

      Volume: 590 Issue: 4 Pages: 827-843

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2011.218149

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      久野みゆき
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      日本薬理学雑誌

      Volume: 138 Pages: 219-220

    • NAID

      10029896428

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      堀耕太郎, 松浦正, 羽阪めぐみ, 森隆, 久野みゆき, 西川精宣
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      第90回日本生理学会大会
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      東京
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      堀耕太郎、松浦正、羽阪めぐみ、森隆、久野みゆき、西川精宣
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      札幌市教育文化会館ほか
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      Kuno M and Sakai H.
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      2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research (IBMS-JSBMR)
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      Hori, K., Matsuura, T., Hasaka, M., Mori, T., Kuno, M, Nishikawa,K.
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      バルセロナ国際会議場、スペイン
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      Hori K, Matsuura T, Hasaka M, Mori T, Kuno M, NishikawaK
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      ヒューストン(米国)
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      Liu, S
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      コンベンションセンター(ワシントン・米国)
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      Hori, K., et al
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      41^<st> Critical Care Congress
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      ジョージブラウンコンベンションセンター(ヒューストン)
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      Sakai, H., et al
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      サンディエゴコンベンションセンター(サンディェゴ)
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      久野みゆき, 他
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      久野みゆき, 酒井啓, 森浦芳枝, 川脇順子, 日野佳子
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      久野みゆき(分担執筆)
    • Total Pages
      879
    • Publisher
      日本医事新報社
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  • [Remarks]

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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