心筋形質膜－ミトコンドリアのNa+, Ca2+輸送連関のin vivoモデル解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications |
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| Project/Area Number |
25136722
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
喜多 紗斗美 福岡大学, 医学部, 准教授 (10461500)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | イオン輸送 / 心不全 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアはATP産生以外にCa2+貯蔵・制御器官としても機能する。ミトコンドリアからのCa2+放出は内膜のNa+/Ca2+交換体（NCX）により行われるが、虚血時など細胞内Na+濃度が上昇するような条件下では、ミトコンドリアNCXと細胞膜NCXが協調的に細胞内Ca2+を増加させる方向に働くことが推測される。また、ミトコンドリアからのCa2+放出は筋小胞体のCa2+再充填に寄与すると考えられ、細胞膜、ミトコンドリアおよび筋小胞体間の動的Ca2+制御は心機能維持や心不全発症機序に重要であることと想定されるが、統合的理解には至っていない。本研究では、これらミトコンドリアNCXの分子実体NCLXの発現を増減させた遺伝子改変マウスと、申請者が既に保有しているNCX1遺伝子改変マウス（遺伝子欠損および心筋特異的高発現）との相互交配により、両者の相対的イオン輸送バランスを変えたモデルマウスを作出し、ミトコンドリア－細胞膜間の統合的Ca2+制御の心機能維持における役割を個体レベルで解析し、その制御異常と心不全発症の機序の解明を目指す。
平成26年度は、前年度に得られたNCLXホモノックアウトマウスの心機能について、カテーテルを用いた左心室圧測定などさらに詳細に検討したが、野生型マウスとの差は見られなかった。しかしながら、単離心筋細胞においてカフェインによる細胞内Ca2+上昇がNCLXホモノックアウトマウスで低下しており、ミトコンドリアでのCa2+放出の異常により、筋小胞体のCa2+が減少する可能性が示された。また、NCLXホモノックアウトマウスを用いて圧負荷モデルを作製したところ、大動脈結紮モデルでは心肥大形成および心機能低下が抑制される傾向が見られた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Structural Basis for the Counter-Transport Mechanism of a H+/Ca2+ Exchanger2013
Author(s)
Nishizawa T, Kita S, Maturana AD, Furuya N, Hirata K, Kasuya G, Ogasawara S, Dohmae N, Iwamoto T, Ishitani R, Nureki O
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Journal Title
Science
Volume: 341
Issue: 6142
Pages: 168-172
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pretreatment of donor islets with the Na(+) /Ca(2+) exchanger inhibitor improves the efficiency of islet transplantation2013
Author(s)
Mera T, Itoh T, Kita S, Kodama S, Kojima D, Nishinakamura H, Okamoto K, Ohkura M, Nakai J, Iyoda T, Iwamoto T, Matsuda T, Baba A, Omori K, Ono J, Watarai H, Taniguchi M, Yasunami Y.
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Journal Title
Am J Transplant
Volume: 13
Issue: 8
Pages: 2154-2160
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dietary salt intake regulates WNK3-SPAK-NKCC1 phosphorylation cascade in mouse aorta through angiotensin II2013
Author(s)
Zeniya M, Sohara E, Kita S, Iwamoto T, Susa K, Mori T, Oi K, Chiga M, Takahashi D, Yang SS, Lin SH, Rai T, Sasaki S, Uchida S
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Journal Title
Hypertension
Volume: 62(5)
Issue: 5
Pages: 872-8
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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