Analysis of molecular mechanisms underlying regulation of basal activity of t-tubular L-type Ca channels in ventricular myocytes

• Project/Area Number: 24790210
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: KASHIHARA Toshihide 信州大学, 医学部, 助教 (20552334)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); 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)
• Keywords: L型カルシウムチャネル / 心筋 / タンパク質リン酸化酵素 / 心不全 / T管 / 興奮収縮連関 / プロテインホスファターゼ２A / カゼインキナーゼ２

Research Abstract

Despite recently advanced medical therapies, heart failure is one of the leading risks of death in developed nations. T-tubular L-type Ca2+ channels (LTCC) in ventricular myocytes play a crucial role in cardiac excitation-contraction coupling. Decreased basal activity of t-tubular LTCC is involved in cardiac disfunction. We recently found that basal activity of LTCC is supported by casein kinase 2 (CK2). Here, I examined the molecular mechanisms underlying regulation of basal LTCC activity by CK2. In the result, I found that CK2a'b determines the basal activity of cardiac LTCC.

Research Products

• [Journal Article] β2-Adrenergic and M2-muscarinic receptors decrease basal t-tubular L-type Ca2+ channel activity and suppress ventricular contractility in heart failure. (2014)
  • Author(s): Kashihara T, Hongo M, et al.
  • Journal Title: European Journal of Pharmacology Volume: 724 Pages: 122-131
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2013.12.037
  • NAID: 120007110580
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TRPM4 channels mediate hypertonicity-induced, Ca2+-impermeable, non-selective cation currents in a cervical cancer cell line, HeLa cells (2014)
  • Author(s): Gomi S., Nakada T., Kashihara T., Ikeda U., Yamada M.
  • Journal Title: Shinshu Medical Journal Volume: 62 Pages: 33-44
  • NAID: 130004551913
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel regulation pf cardiac metabolism and homeostasis by the adrenomedullin- receptor activity-modifying protein 2 system (2013)
  • Author(s): Takahiro Yoshizawa, Takayuki Sakurai, Akiko Kamiyoshi, Yuka Ichikawa-Shindo, Hisaka Kawate, Yasuhiro Iesato, Teruhide Koyama, Ryuichi Uetake, Lei Yang, Akihiro Yamauchi, Megumu Tanaka, Yuichi Toriyama, Kyoko Igarashi, Tsutomu Nakada, Toshihide Kashihara, Mitsuhiko Yamada, Hayato Kawakami, Hiroki Nakanishi, Ryo Taguchi, Tsuyoshi Nakanishi, Hiroshi Akazawa, Takayuki Shindo
  • Journal Title: Hypertension Volume: 61 Issue: 2 Pages: 341-351
  • DOI: 10.1161/hypertensionaha.111.00647
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nicorandil prevents Gαq-induced progressive heart failure and ventricular arrhythmias in transgenic mice (2012)
  • Author(s): Hirose M, Takeishi Y, Nakada T, Shimojo H, Kashihara T, Nishio A, Suzuki S, Mende U, Matsumoto K, Matsushita N, Taira E, Sato F, Yamada M
  • Journal Title: PLoS One Volume: 7 Issue: 12 Pages: e52667-e52667
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0052667
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The proximal C-terminus of α1C subunits is necessary for junctional membrane targeting of cardiac L-type calcium channels. (2012)
  • Author(s): Nakada T., Flucher E. B., Kashihara T., Sheng X., Shibazaki T., Horiuchi-Hirose M., Gomi S., Hirose M., Yamada M.
  • Journal Title: The Biochemical journal Volume: 448 Issue: 2 Pages: 221-231
  • DOI: 10.1042/bj20120773
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two mechanistically distinct effects of dihydropyridine nifedipine on CaV1.2 L-type Ca2+ channels revealed by Timothy syndrome mutation (2012)
  • Author(s): Sheng X, Nakada T, Kobayashi M, Kashihara T, Shibazaki T, Horiuchi-Hirose M, Gomi S, Hirose M, Aoyama T, Yamada M.
  • Journal Title: European journal of pharmacology Volume: 685 Issue: 1-3 Pages: 15-23
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.04.029
  • NAID: 120007110525
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Casein Kinase 2α'βDetermines the Basal Activity of Ca_V1.2 Cardiac L-type Ca^<2+> Channels (2014)
  • Author(s): Toshihide Kashihara, Gomi Shimmon, Mitsuhiko Yamada
  • Organizer: 第78回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 日東京国際会議場
  • Year and Date: 2014-03-23
• [Presentation] Regulation of the basal activity of Ca_V1.2 cardiac L-type Ca^<2+> channels by casein kinase 2α'β (2014)
  • Author(s): Toshihide Kashihara, Tsutomu Nakada, Mitsuhiko Yamada
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2014-03-19
• [Presentation] Regulation of the basal activity of CaV1.2 cardiac L-type Ca2+ channels by casein kinase 2 α’β (2014)
  • Author(s): Toshihide Kashihara, Tsutomu Nakada, Mitsuhiko Yamada
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学百周年記念会館（宮城県仙台市）
• [Presentation] Casein Kinase 2α’β Determines the Basal Activity of CaV1.2 Cardiac L-type Ca2+ Channels (2014)
  • Author(s): Toshihide Kashihara, Gomi Shimmon, Mitsuhiko Yamada
  • Organizer: 第78回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都千代田区）
• [Presentation] カゼインキナーゼ2による心筋Ca_V1.2L型Ca^<2+>チャネルの基礎活性制御の分子機構の解析 (2013)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、山田充彦
  • Organizer: 第23回日本循環薬理学会
  • Place of Presentation: 福岡大学
  • Year and Date: 2013-12-06
• [Presentation] カゼインキナーゼ2による心筋型L型Ca^<2+>チャネルの基礎活性制御の分子機構 (2013)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第30回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: リンクステーションホール青森
  • Year and Date: 2013-10-11
• [Presentation] 慢性的で過剰なβ_1アドレナリン受容体刺激が心室筋の興奮収縮連関を修飾する分子機序について (2013)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、弘瀬雅教、山田充彦
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2013-03-29
• [Presentation] カゼインキナーゼ2によるCa_V1.2心筋型L型Ca^<2+>チャネルの基礎活性の制御 (2013)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2013-03-21
• [Presentation] CaチャネルアゴニストFPL64176の作用機序の検討 (2013)
  • Author(s): 五味志文、柏原俊英、中田勉、池田宇一、山田充彦
  • Organizer: 第129回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 順天堂大学本郷キャンパス（東京都文京区）
• [Presentation] カゼインキナーゼ2による心筋型L型Ca2+チャネルの基礎活性制御の分子機構 (2013)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第30回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: リンクステーション青森（青森県弘前市）
• [Presentation] カゼインキナーゼ2による心筋CaV1.2L型Ca2+チャネルの基礎活性制御の分子機構の解析 (2013)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、山田充彦
  • Organizer: 第23回日本循環薬理学会
  • Place of Presentation: 福岡大学メディカルホール（福岡県福岡市）
• [Presentation] スタウロスポリン感受性キナーゼとカゼインキナーゼ2による心室筋L型Caチャネルの基礎活性の制御 (2012)
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第29回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場
  • Year and Date: 2012-10-12
• [Presentation] スタウロスポリン感受性キナーゼとカゼインキナーゼ２による心室筋Ｌ型Ｃａチャネルの基礎活性の制御
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第29回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] カゼインキナーゼ2によるCaV1.2心筋型L型Ca2+チャネルの基礎活性の制御
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] L型カルシウムチャネルおよびリアノジン受容体の骨格筋細胞内局在と機能に対するジャンクトフィリンの発現抑制の影響
  • Author(s): 中田勉、ブルナルド フルハー、柏原俊英、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 慢性的で過剰なβ1アドレナリン受容体刺激が心室筋の興奮収縮連関を修飾する分子機序について
  • Author(s): 柏原俊英、中田勉、五味志文、弘瀬雅教、山田充彦
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 骨格筋のL型カルシウムチャネルとリアノジン受容体の局在・機能に対するジャンクトフィリンの発現抑制の影響
  • Author(s): 中田勉、ブルナルド フルハー、柏原俊英、五味志文、山田充彦
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 東京