Ca^<2+>チャネル分子複合体の生体膜集積機構とその生理的意義

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17081011
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 森 泰生 Kyoto University, 工学研究科, 教授 (80212265)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 豊士 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50115929)
• Keywords: カルシウムチャネル / 分子複合体 / 膜分子集積 / シグナル伝達 / バイオセンサー

Research Abstract

まず、Ca^<2+>チャネル複合体の解析を3種TRPチャネルと電位依存性Ca^<2+>チャネルに対して遂行し、複合体を「実体」として明らかにした。特に、TRPC3に関しては、phospholipase C及びprotein kinase Cをscaffoldingすることにより、Ca^<2+>シグナル及びERKの活性を協調的に増強させることが分かった。(Numaga et al., JCS)また、TRPM2に関しては、局在性を詳細に調べることにより、形質膜だけでなく細胞内膜にも存在することが明らかになった。特に、リソソームからのCa^<2+>放出を制御することにより、膵ベータ細胞の細胞死を制御することが明らかになった。細胞外からのCa^<2+>流入との連関を調べていくことが、本TRPM2の役割の完全な理解のためには重要である。(Lange et al., Science Signal.)さらに、TRPM7に関しては、Mg^<2+>やCa^<2+>等の流入を制御することにより生理機能を果たすことが着目されてきたが、今回、TRPM7をin vivoノックダウンすることにより、マウス脳において、虚血時に活性化開口し細胞外から主としてNa^+を流入させることにより、神経細胞死を惹起させる役割が明らかとなった。また、興味深いことに長期増強などのシナプス可塑性にも関与することがわかった。(Sun et al., Nature Neurosci.)ストア依存性のCa^<2+>流入を担うOraiチャネルについても、研究を遂行した。Oraiはシステイン酸化を受けることにより、チャネル活性が減弱することが分かった。免疫T細胞の活性化の調節における重要な知見が得られた。(Bogeski et al., Science Signal.)

Research Products

• [Journal Article] An in vivo fluorescent sensor reveals intracellular Ins(1, 3, 4, 5)P(4) dynamics in single cells. (2010)
  • Author(s): Sakaguchi R, Tainaka K, Shimad a N, Nakano S, Inoue M, Kiyonaka S, Mori Y, Morii T
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed. 17 Pages: 7381-7386
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement o fCa^<2+> Channel Synprint Site in Synaptic Vesicle Endocytosis. (2010)
  • Author(s): Watanabe H, Yamashita T, Saitoh N, Kiyonaka S, Iwamatsu A, Campbell KP, Mori Y, Takahashi T.
  • Journal Title: J.Neurosci.30, 655-660 30 Pages: 655-660
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TRPM1 is a component of the retinal ON bipolar cell transduction channel in the mGluR6 cascade (2010)
  • Author(s): Koike C, Obara T, Uriu Y, Numata T, Sanuki R, Miyata K, Koyasu T, Ueno S, Funabiki K, Tani A, Ueda H, Kondo M, Mori Y, Tachibana M, Furukawa T
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 332-337 107 Pages: 332-337
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ca^<2+> influx and protein scaffolding via TRPC3 sustain PKC and ERK activation in B cells. (2010)
  • Author(s): Numaga T, Nishida M, Kiyonaka S, Kato K, Katano K, Mori E, Kurosaki T, Inoue R, Hikida T, Putney Jr JW, Mori Y
  • Journal Title: J.Cell Sci. (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dofferemtoa; redpx regi;atopm pf PRAO Cjammels : a mechanism to tune cellular calcium responses (2010)
  • Author(s): Bogeski I, Kummerow C, Al-Ansary D, Koehler R, Schwarz EC, Kozai D, Takahashi N, Peinelt C, Griesemer D, Bozem B, Mori Y, Hoth M, Niemeyer BA
  • Journal Title: Science Signaling (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ca^<2+>-dependent induction of TRPM2 currents in hippocampal neurons. (2009)
  • Author(s): Olah ME, Jackson MF, LiH, Perez Y, Sun HS, Kiyonaka S, Mori Y, TymianskiM, Macdonald JF
  • Journal Title: J.Physiol. 587 Pages: 965-979
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in temperature preferences and energy homeostasis in dystroglycan mutants. (2009)
  • Author(s): Takeuc K, Nakan Y, Kato U, Kaneda M, Aizu M, Awano W, Yonemura S, Kiyonaka S, MoriY, Yamamoto D, Umeda M
  • Journal Title: Science 323 Pages: 1740-1743
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selective and direct inhibition of TRPC3 channels underlies biological activities of a pyrazole compound. (2009)
  • Author(s): Kiyonaka S, Kato K, (他19名), Mori Y
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 5400-5405 106 Pages: 5400-5405
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tetrameric Orail is a teardrop-shaped molecule with a long, tapered cytoplasmic domain. (2009)
  • Author(s): Maruyama Y, Ogura T, Mio K, Kato K, Kaneko T, Kiyonaka S, Mori Y, SatoC.
  • Journal Title: J.Biol. Chem.284, 13676-13685 284 Pages: 13676-13685
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TRPM2 functions as lysosomal Ca^<2+> release channel in β-cells. (2009)
  • Author(s): Lange I, Yamamoto Y, Partida-Sanchez S, Mori Y, Fleig A, Penner R
  • Journal Title: Science Signaling 2 Pages: ra23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] STIM protein coupling in the activation of Orai channels (2009)
  • Author(s): Wang Y, Deng X, Zhou Y, Hendron E, Mancarella S, Ritchie MF, Tang XD, Baba Y, Kurosaki T, Mori Y, Soboloff J, Gill DL
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 7391-7396 106 Pages: 7391-7396
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synergistic activation of vascular TRPC6 channel by receptor and mechanical stimulation via PLC/diacylglycerol and PLA_2/￡s-hydroxylase/20-HETE pathways. (2009)
  • Author(s): Inoue R, Jensen LJ, JianZ, Shi J, Hai L, Lurie AI, Henriksen FH, Salmonsson M, Morita H, Kawarabayashi Y, Mori M, Mori Y, Ito Y.
  • Journal Title: Circ Res.104, 1399-1409 104 Pages: 1399-1409
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Targetted disruption of the voltage-dependent Ca^<2+> channel α_2/δ-1 subunit. (2009)
  • Author(s): Fuller-Bicer GA, Varadi G Koch SE, Ishii M, Bodi I, Kadeer N, Muth JN, Mikala G, Petrashevskaya NN, Jordan MA, Zhang SP, Qin N, Flores CM, Isaacsohn I, Varadi M, Mori Y, Jones WK. Schwartz A
  • Journal Title: Am. J.Physiol. Heart Circ. Physiol. 297 Pages: H117-124
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of hippocampal TRPM7 protein prevents delayed neuronal death in brain ischemia (2009)
  • Author(s): Sun H-S, Jackson MF, Martin LJ, Jansen K, Teves L, Cui H, Kiyonaka S, Mori Y, Jones M, Forder JP, Golde TE, Orser BA, MacDonald JF, Tvmianski M.
  • Journal Title: Nature Neurosci. 12 Pages: 1300-1307
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A pathogenic C-terminus-truncated Polycistin-2 mutant enhances receptor-a ctivated Ca^<2+> entry via association with TRPC3 and TRPC7. (2009)
  • Author(s): Miyagi K, Kiyonaka S, Yamada K, Miki T, Mori E, Kato K, Numata T, Sawaguchi Y, Numaga T, Kimura T, Kanai Y, Kawano M, Wakamori M, Nomura H, Koni I, Yamagishi M, Mori Y.
  • Journal Title: J.Biol. Chem.284, 34400-34412 284 Pages: 34400-34412
  • Peer Reviewed
• [Remarks]
  • URL: http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/mori-lab/