2017 Fiscal Year Research-status Report
新たな心機能調節シグナル経路としてのCaMキナーゼIV：遺伝子欠損マウスを用いて
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17K08527
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
村上 学 弘前大学, 医学研究科, 教授 (80302090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾野 恭一 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70185635)
大場 貴喜 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80431625)
阪上 洋行 北里大学, 医学部, 教授 (90261528)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マウス / 遺伝子改変動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ca/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIV( CaMKIV ) の心筋における機能の解明が、本研究の目的である。「CaMKIVがL型電位依存性 Ca チャネル発現を誘導する。かつ、心筋における交感神経制御にも関与する。」という仮説を着想した。本研究ではCaMKIV欠損マウスを用い、①遺伝子発現、②個体（心電図、血圧、超音波）、③組織（心筋収縮、活動電位）、④細胞（ Ca 濃度、 Caチャネル特性）における交感神経刺激に対する反応を精査し、仮説を検証する。欠損マウスにおける Caチャネル発現低下、交感神経刺激に対する反応性の低下等、断片的ではあるが仮説を支持する結果を得ている。本研究により CaMKIVを標的とする心筋保護治療への応用・展開が期待される。
メインプロジェクト( CaMKIV欠損マウスを用いた実験) a.心肥大、心収縮に関与する遺伝子発現の変化（ CREB、 MEF2、 Caチャネルなど） b.個体における交感神経制御機構（交感神経刺激と心電図、超音波、血圧変動） c.組織レベルでの交感神経刺激に対する応答性（心筋の活動電位や収縮） d.心筋の初代培養細胞を用いる実験系：野生型、および CaMKIV 欠損マウスから心筋細胞を単離・培養し、遺伝子過剰発現系等を用い、 CaMKIV の重要性を検定する。 e.細胞レベルにおける変化（電位依存性 Ca チャネル特性を細胞内 Ca 濃度測定、Patch-clampで検定する。） a-dに関してはほぼ終了した。細胞内 Ca 濃度測定も実験系を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究は順調に進行している。共同研究者間の連絡も密である。今後は電気生理学的検討をさらに加え、学会発表や論文発表を念頭に、さらに研究を遂行する。
CaMKIV欠損マウス心筋において、電位依存性カルシウムチャネル（ CaV1.2 ）の発現低下を見出した（RT-PCR と免疫染色）。予想される機序は下記の２通り。①CaMKIV欠損により、 CREBリン酸化が低下。②リン酸化 CREB 減少により、 Ca チャネル（ CaV1.2 ）の転写が低下。
CaMKIV欠損マウス心筋において、活動電位持続時間の短縮を認めた。
Ca チャネル発現の低下に伴い、心筋活動電位の維持に重要な Ca チャネル電流量が低下したはずである。陽イオン流入が減少するので、活動電位持続時間の短縮が起こったと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は計画通り、電気生理学的検討中心に研究を遂行する。
細胞内PKA(protein kinase A)活性を測定する実験系を確立、応用し、カルモジュリンIVの有無によるPKAへの影響を精査する方向で、発展させるべく努力する。
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| Causes of Carryover |
研究が既存の機器・試薬で予定以上の速さで進行している。論文校正・投稿費用、学会参加費用等も考慮し、出来るだけ節約に努めた。次年度以降、電気生理学的検討など、費用が高い実験を予定している。次年度以降は、相応の予算の使用を予定している。
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