2018 Fiscal Year Annual Research Report
Contribution of spacio-temporal Ca2+ dynamics to the pacemaker rhythm in sinoatrial node cells
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16K18996
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
姫野 友紀子 立命館大学, 生命科学部, 助教 (10534365)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | T型Caチャネル / L型Caチャネル / Ca2+放出ユニット / LCC-RyR共役モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
洞房結節(SAN）ペースメーカー細胞では、3種類の電位依存性Ca2+チャネルの分子実体が明らかになってきており、それぞれT型Caチャネル（CaV3.1）、L型Caチャネル（CaV1.2, CaV1.3）と呼ばれている。従来のSANペースメーカー細胞モデル（Sarai et al. 2004、Himeno et al. 2008）には、T型Caチャネル1種類と、L型Caチャネルが1種類のみしか組み込まれていなかったが、ペースメーカーメカニズムにおける各Caチャネルの役割を詳細に評価するために、これらを実験データから新たにモデル化して組み込んだ。
モデル化にあたって、Mesircaら (2015) のマウスSANで取得された電気生理学実験データを参照して、状態遷移速度を求めた。また、ヒト心室筋細胞モデルで開発されたCa2+放出ユニットモデル（Hinchモデル、2004）と同じ枠組みをSANペースメーカー細胞モデルにも導入するために、Caチャネルをリアノジン受容体チャネル（RyR）と共役する形で組み込む必要があった。
新規にモデル化したCaチャネルを組み込んだところ、T型Caチャネルは従来考えられていたよりも大きなwindow currentを持っている可能性があるということ、そして、これまでのSANペースメーカー細胞モデルで使用されてきたL型Caチャネルモデルは、CaV1.2とCaV1.3の中間的なものであったことが示唆された。CaV1.3はCaV1.2と比較するとより負電位側に膜電位依存性があり、最大拡張期電位を浅く保つことにより、ペースメーカーリズムを促進する役割が顕著に見られた。
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[Presentation] Significance of cell-specific precise computer simulation using new mathematical models of human induced pluripotent stem cell derived cardiomyocyte in drug testing.2018
Author(s)
Hirohiko Kohjitani, Shigeya Kouda, Yukiko Himeno, Takeru Makiyama, Fumika Yokoi, Sayako Hirose, Yimin Wuriyanghai, Yuta Yamamoto, Minoru Horie, Takeshi Kimura, Akinori Noma, Akira Amano.
Organizer
European Society of Cardiology Congress 2018 (ESC2018)
Int'l Joint Research
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