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新規モデル動物を用いた骨格筋におけるリアノジン受容体CICR機構の意義

Research Project

Project/Area Number 23K18453
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

山澤 徳志子  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (00282616)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村山 尚  順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (10230012)
Project Period (FY) 2023-06-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywordsリアノジン受容体 / 骨格筋 / CICR / カルシウム
Outline of Research at the Start

骨格筋の生理的収縮は、脱分極で開口する脱分極誘発性Ca2+放出(DICR)機構と考えられている。その一方で、RyR1はCa2+誘発性Ca2+放出(CICR)機構の特性を持っているが、骨格筋におけるCICRの機能は未だに不明である。我々は、DICR活性を変えずにCICR活性だけを強く抑制するRyR1の変異を導入したノックインマウス(RyR1-E3893A)を用いて、骨格筋におけるRyR1のCICR機構の役割を、(1)骨格筋の収縮機能、(2)骨格筋基礎代謝、(3)骨格筋疾患、に焦点をあてて検証する。

Outline of Annual Research Achievements

筋小胞体膜に存在する1型リアノジン受容体(RyR1)を介したCa2+誘発性Ca2+放出(CICR)機構は、50年前に骨格筋において初めて発見された。しかし、骨格筋の生理的収縮(興奮収縮連関)では、RyR1はT管膜のジヒドロピリジン受容体と相互作用して膜の脱分極で開口する脱分極誘発性Ca2+放出(DICR)機構と考えられている。これまでDICRとCICRを区別できる方法がなかったため、骨格筋におけるCICRの機能は未だに不明である。近年、CICRに必要なCa2+結合部位が同定されたことから、我々は、DICR活性を変えずにCICR活性だけを強く抑制する変異を導入したノックインマウスを作出した。
本研究では、このCICR活性を抑制するマウスを用いて、これまで未解決であった、骨格筋におけるRyR1のCICR機構の役割を細胞レベルから個体レベルで明らかにすることを目指している。
今年度は、骨格筋におけるCICRのDICRの増幅系の寄与について検証した。CICR抑制マウスのホモマウスが誕生したので、野生型と同じように成育するかを体重測定、筋重量、筋線維タイプ、X線CTスキャンによる骨・筋量・脂肪量を評価した。いずれの項目においても、野生型とホモ接合体にDICRに対するCICRの増幅系の寄与がほとんどないことが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度の研究計画である「骨格筋におけるCICRのDICRの増幅系の検証」を遂行し、その成果を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の大きな変更は予定していない。当初の研究計画に沿って次年度も研究を進め、研究期間内に最大限の成果が得られるよう努める。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Trans-scale thermal signaling in biological systems2023

    • Author(s)
      Suzuki Madoka、Liu Chujie、Oyama Kotaro、Yamazawa Toshiko
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 174 Issue: 3 Pages: 217-225

    • DOI

      10.1093/jb/mvad053

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Functional analysis of Ca2+ signaling in a mouse model of malignant hyperthermia2024

    • Author(s)
      Toshiko Yamazawa, Takashi Murayama, Nagomi Kurebayashi, Kotaro Oyama, Madoka Suzuki
    • Organizer
      Biophysical Society 68th Annual Meeting
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 悪性高熱症モデルマウス骨格筋における細胞内Ca2+シグナリング2024

    • Author(s)
      山澤 德志子
    • Organizer
      日本生理学会第101回記念大会 他学会連携委員会企画シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] モデル動物を用いた筋肉熱シグナリング破綻の個体解析2023

    • Author(s)
      山澤 德志子
    • Organizer
      日本体力医学会特別大会-2023東京シンポジウムv
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] MHモデルマウスにおける熱誘導性Ca2+放出機構と細胞内温度変化2023

    • Author(s)
      山澤 德志子
    • Organizer
      生理研研究会「細胞システム理解のためのシグナル応答原理解明の最前線」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Dysfunctional muscle Ca2+-thermal signaling in MH model mice2023

    • Author(s)
      Toshiko Yamazawa, Kotaro Oyama, Takashi Murayama, Nagomi Kurebayashi, Yoshitaka Tsuboi, Satoru Noguchi, Norio Fukuda, Madoka Suzuki
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Muscle: Excitation-Contraction Coupling
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)による組織における分泌顆粒のイメージング2023

    • Author(s)
      山澤德志子、佐藤主税
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第79回学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Dysfunctional muscle Ca2+-thermal signaling in malignant hyperthermia model mice.2023

    • Author(s)
      Toshiko Yamazawa
    • Organizer
      Australian Physiological Society (AuPS2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Characterization of type 1 ryanodine receptor knock-in mice with malignant hyperthermia-associated mutations.2023

    • Author(s)
      Toshiko Yamazawa
    • Organizer
      The 10th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-07-04   Modified: 2024-12-25  

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