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TASKチャネルを標的とする低酸素応答機構に関する研究

Publicly Offered Research

Project AreaOxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life
Project/Area Number 15H01404
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

古谷 和春  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40452437)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsカリウムチャネル / 酸素 / 電気生理学 / 細胞内シグナル伝達 / 酵素
Outline of Annual Research Achievements

TASKチャネルに低酸素応答性を与える細胞内シグナル伝達蛋白質の候補として、過去の知見からAMP活性化蛋白質キナーゼ(AMPK)、NADPH oxidase4(NOX4)、Heme Oxygenase2 (HO2)に着目した。低酸素応答性の評価は、アフリカツメガエル卵母細胞にTASKチャネルとそれらいづれかの蛋白質をコードするcRNAを同時に注入し、発現を待って、TASKチャネルを流れる電流を電気生理学的に測定して行った。また、細胞外酸素濃度は、酸素電極を用いて電気化学的にモニターした。結果として、いずれの組み合わせでも、低酸素に応じるTASK電流の現象は観察されなかった。また、それらの活性化薬や阻害薬の効果を試したが、それでも有意なTASK電流の増減は認められなかった。従って、酸素感受性カリウムチャネルの分子機構における有力な仮説となっているAMPK、NOX4、HO2は、TASKチャネルと機能共役していないか、あるいは、アフリカツメガエル卵母細胞おいて機能共役するためにはその他の因子がさらに必要である可能性がある。
近年、protein kinase G(PKG)が低酸素応答に関わるという報告がある。PKGの活性化はTASK1チャネル活性を増強することが示されているが、TASK3チャネルに対する作用は分かっておらず、解析をおこなった。結果として、TASK1チャネルとは異なり、TASK3からなるTASKチャネル活性はこのシグナル伝達系の亢進で抑制されることが明らかとなった。pH感受性との関係を調べたところ、TASK1チャネルのpH感受性は酸性下で抑制されにくいように変化しており、これが生理的pHでの活性増加に関わっているものの、TASK3チャネルのpH感受性はPKGによっては大きな影響を受けていないことがわかった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The Possible Role of TASK Channels in Rank-Ordered Recruitment of Motoneurons in the Dorsolateral Part of the Trigeminal Motor Nucleus.2016

    • Author(s)
      Okamoto K, Emura N, Sato H, Fukatsu Y, Saito M, Tanaka C, Morita Y, Nishimura K, Kuramoto E, Xu Yin D, Furutani K, Okazawa M, Kurachi Y, Kaneko T, Maeda Y, Yamashiro T, Takada K, Toyoda H, Kang Y.
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 3(3) Issue: 3 Pages: 3-3

    • DOI

      10.1523/eneuro.0138-16.2016

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 抗不整脈薬のhERGチャネル阻害作用とファシリテーション作用:分子機序と不整脈治療における意義2016

    • Author(s)
      古谷和春, 津元国親, 倉智嘉久
    • Organizer
      第26回日本循環薬理学会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      2016-12-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 低酸素応答を担うTASKチャネルの機能と制御-酸化ストレス分子の関与-2016

    • Author(s)
      古谷和春
    • Organizer
      日本酸化ストレス学会シンポジウム「低酸素応答とチャネル制御」
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-08-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Class III Anti-Arrhythmic Agents that Induce Block and Facilitation of hERG Channel on Cardiac Action Potential: a Simulation Study2016

    • Author(s)
      Kazuharu Furutani, Kunichika Tsumoto, I-Shan Chen, Kenichiro Handa, Yuko Yamakawa, Yoshihisa Kurachi
    • Organizer
      International and Interdisciplinary Symposium 2016
    • Place of Presentation
      Tokyo Medical and Dental University
    • Year and Date
      2016-07-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 薬物-Kir チャネル相互作用における特異性と共通性2016

    • Author(s)
      古谷和春
    • Organizer
      第一回イオンチャネル研究会
    • Place of Presentation
      福岡大学病院
    • Year and Date
      2016-07-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬物によるKir1.1チャネル選択的阻害の構造基盤2016

    • Author(s)
      古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
    • Organizer
      第129回日本薬理学会近畿部会
    • Place of Presentation
      広島県医師会館
    • Year and Date
      2016-06-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Kir1.1チャネルにおける小分子結合部位の構造活性相関解析2016

    • Author(s)
      古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
    • Organizer
      第93回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬物によるKir1.1チャネル阻害の基盤2016

    • Author(s)
      古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] カリウムチャネル制御G蛋白質シグナルの膜電位依存性2015

    • Author(s)
      古谷和春, 倉智嘉久
    • Organizer
      平成27年度筋生理の集い
    • Place of Presentation
      日本慈恵会医科大学
    • Year and Date
      2015-12-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] TASKチャネルを標的とする低酸素応答機構2015

    • Author(s)
      古谷和春
    • Organizer
      BMB2015シンポジウム「低酸素バイオロジーの最前線;細胞機能を制御する低酸素シグナル」
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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