| Project/Area Number |
23K24067
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| Project/Area Number (Other) |
22H02805 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
村山 尚 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (10230012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 治夫 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40292726)
呉林 なごみ 順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (50133335)
小林 琢也 順天堂大学, 医学部, 助教 (60468585)
冨田 拓郎 (沼賀拓郎) 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (60705060)
杉原 匡美 順天堂大学, 医学部, 准教授 (80648163)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | リアノジン受容体 / 筋小胞体 / カルシウムチャネル / 骨格筋 / 興奮収縮連関 / 筋収縮 / カルシムチャネル / カルシウムイオン / カルシウム遊離チャネル |
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| Outline of Research at the Start |
1型リアノジン受容体(RyR1)は骨格筋筋小胞体のCa2+遊離チャネルで、筋収縮に重要な役割を持つ。RyR1はT管膜の電位センサーであるジヒドロピリジン受容体(DHPR)と相互作用し、脱分極誘発性Ca2+遊離(DICR)機構により開口する。しかし、DICR作動機構については未だ解明されていない。本研究では、申請者らが開発したDICR再構成系を用いて、DICR作動機構を分子レベルで解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1型リアノジン受容体(RyR1)は骨格筋筋小胞体のCa2+遊離チャネルで、筋収縮に重要な役割を持つ。RyR1はT管膜の電位センサーであるジヒドロピリジン受容体(DHPR, Cav1.1)と相互作用し、脱分極誘発性Ca2+遊離(DICR)機構により開口する。DICRはCav1.1とRyR1の相互作用により起こるが、β1a、Stac3、junctophilinも必須である。しかし、DICRの分子機構については未だ解明されていない。本研究では、申請者らが開発したDICR再構成系を用いて、DICR作動機構を分子レベルで解明するとともにDICRを特異的に促進または抑制する化合物を探索する。昨年度にDICRを起こさないRyR3のドメインXをRyR1に置換してもDICRが起こったことからDICRの責任領域はドメインXの他にも存在する可能性が浮上した。そこで、本年度はRyR1とRyR3のキメラチャネルを作製してDICR責任領域の探索を行なった。その結果、ドメインXとは異なるドメインYがDICR責任領域として同定された。ドメインY内部の責任アミノ酸を調べるため、点変異を導入して測定を行ったところ、いくつかの責任アミノ酸を同定できた。クライオ電子顕微鏡観察によるRyR1とDICR構成因子の複合体観察については様々な条件検討を行っているが、現在までに複合体の構造解析には至っていない。DICRは細胞を破砕した膜画分では見られないため、弱い相互作用による可能性がある。DICR作用薬については筋系細胞であるC2C12細胞における作用を調べた。活性化剤は著明な効果を示すものはなかったが、抑制剤の一つは単収縮刺激に対するCa2+トランジエントを強力に抑制した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は目標としたDICRに対する新たな責任領域の同定に成功し、DICR作用薬の評価についても順調に進展した。一方、DICR複合体構造解析においてクライオ電子顕微鏡によるDICR複合体の観察に成功しておらず、今後検討が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は新たに同定されたドメインYの責任アミノ酸の同定を引き続き行うとともに、クライオ電子顕微鏡によるRyR1とDICR構成因子複合体の観察を引き続き行なっていく。
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