2017 Fiscal Year Research-status Report
洞房結節細胞のCav1.3-TRPM4機能連関と持続性内向き電流の分子機構の解明
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17K08537
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
豊田 太 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (90324574)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 博 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60238962)
林 維光 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (80242973)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 心臓 / ペースメーカー活動 / イオンチャネル / 細胞内カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心臓の洞房結節細胞で記録される持続性内向きNa電流（Ist）は、心拍リズムの形成に寄与すると考えられているが、この電流の発生に関わる分子メカニズムは明らかでない。これまでの研究で、L型Caチャネル（Cav1.3）がIstの誘発に関与すること判明しているが、CaチャネルがどのようにしてNa電流を発生するかは依然として不明である。本研究では、洞房結節細胞においてCav1.3とCa活性化型NaチャネルであるTRPM4が機能的に連関する可能性を検討する。今年度は、パッチクランプ装置を共焦点顕微鏡と組み合わせた実験システムを構築し、Istと細胞内Ca動態の同時測定を遂行した。Ca蛍光指示薬を導入した単一の洞房結節細胞に脱分極刺激を与えると、Istが活性化するとともに、細胞内Ca濃度の持続的な上昇が認められた。Istと細胞内Ca濃度の変化は、膜電位依存性がほぼ一致し、いずれもCaチャネル遮断薬で抑制された。しかしながら、細胞外のCa濃度の減少は、Istの大きさに影響を与えなかったが、細胞内Ca濃度は大きく減少した。これらの結果から、細胞内Caが少なくとも部分的にはIstの発生に関与する可能性が考えられた。さらに、本年度、フランスに渡り、INSERMのDemion博士からTRPM4ノックアウトマウスを用いた共同研究の打ち合わせを行なった。今後、当該マウスを用いてIstとTRPM4の関係を直接的に検討する予定である。
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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
当初の計画通り、今年度は、パッチクランプ装置を共焦点顕微鏡と組み合わせた実験システムを構築し、膜電流と細胞内Ca動態を同時測定できるようになった。本年度は、共焦点顕微鏡の移設を伴う学内の改修工事があり、少なからず実験の進捗に影響があったが、実験データも十分に集まりつつあり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度、確立した膜電流と細胞内Ca動態の同時測定を引き続き行い、IstとTRPM4チャネルの関連を検討していく。とくに、細胞内の局所のCaを精度良く測定できる方法の開発につとめ、Istの活性化に関与するCa画分を明らかにしたい。さらに、フランス、INSERMのDemion博士、ならびにCNRSのMangoni博士との共同研究を推し進め、TRPM4ノックアウトマウスを用いてIstとTRPM4の関係を直接的に検証していきたい。
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| Causes of Carryover |
大学の改修工事で本研究で使用している実験装置（共焦点顕微鏡）の移設があり、実験の進捗に少なからず影響があった。それにともない、研究費の使用ペースも遅延した。
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