2018 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 / イオンチャネル / ペースメーカー細胞 / パッチクランプ / 細胞内カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心臓の拍動リズムはわずかに存在するペースメメーカーの自発的な電気的興奮による。本プロジェクトは、この電気活動を生み出す重要な膜電流、持続性内向き電流（Ist）の分子機構を明らかにすることを目的としている。従来、Istはナトリウム電流であると考えられている。しかしながら、最近我々は、L型カルシウムチャネル(LTCC)がIstの発生に不可欠であることを明らかにする一方、LTCCがナトリウム電流を発生する仕組みを明らかにする必要が出てきた。これまでに、カルシウム蛍光測光とパッチクランプ法を用いて、細胞内カルシウムイオンの動態とIstの関連、また種々の薬剤に対するIstの応答を検討してきた結果、細胞内カルシウム依存性活性化を示すTRPM4チャネルがLTCCと機能的に連関しIstを発生させる可能性が示唆された。今年度は、本仮説を直接的に検証する目的で、TRPM4遺伝子欠損マウスを用いた実験を遂行した。TRPM4遺伝子欠損マウスは、フランスのCNRS, InsermならびにMontpellier大学の研究協力者から入手し、実験はフランスに赴いて行なった。TRPM4マウスの心臓ペースメーカー領域である洞房結節から細胞を単離し、ホールセルパッチクランプ法によりIstの有無を検討した。結果、TRPM4遺伝子欠損マウスにおいてもLTCC遮断薬に感受性を示すナトリウム電流、すなわちIstが明確に記録された。また、その電流密度も野生型マウスの記録ととほとんど差がないことが明らかとなった。以上の結果より、TRPM4はIstの発生に関与しないと考えられた。この研究成果は、FAOPS2019（第９６回日本生理学会）で報告した。
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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
本プロジェクトにおいて最も重要な実験であるノックアウトマウスを用いた検討を遂行することができた。結果は期待に反するものではあったが、次のステップに進む重要な手がかりとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
TRPM4の関わりはないものの、Istと細胞内Ca動態との間に強い相関が見られている。この点に着目し、細胞内Caにより制御される他のチャネルや起電性トランスポーターの関与を検討してみる。また、IstがL型CaチャネルのCa/Naの透過性で説明できるか検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
プロジェクトの進行そのものは概ね順調に進行しているが、本年度に購入予定であったパッチクランプ実験装置の消耗品の一部の選定に時間がかかり、来年度に導入が持ち越されたため次年度使用額が生じている。
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Research Products
(2 results)
