心血管Ca2+流入チャネルTRPC6蛋白質の活性化モード制御機構の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21590246
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 井上 隆司 福岡大学, 医学部, 教授 (30232573)
• Keywords: Ca^<2+>チャネル / TRP蛋白質 / 受容体刺激 / 機械刺激 / リン酸化 / 活性化モード / 腎疾患遺伝子変異 / 細胞骨格

Research Abstract

TRPC6蛋白質は、血管収縮性神経伝達物質・ホルモンの受容体刺激や血圧上昇・血流等の機械刺激で活性化されるCa^<2+>流入チャネルである。このチャネルの活性化に対する、膜脂質、細胞骨格、リン酸化による統合的制御の分子機構を明らかにし、更にその病態生理学的意義を探ることを目的として以下の実験を行った。
TRPC6チャネルN端のThr69がPKGやPKAでリン酸化されると、アクチン細胞骨格との相互作用が弱まり、ジアシルグリセロールや20-HETE等の受容体刺激・機械刺激の脂質メディエーターを介した、TRPC6チャネル活性化が著しく減弱することが明らかとなった。また、その近傍にある遺伝子変異(家族性巣状糸球体硬化症のP112Q、M132T、T143S変異)によって、受容体反応が亢進し、機械刺激反応が著しい増強あるいは抑制を受けることから、N端と細胞骨格との相互作用はTRPC6チャネルの受容体刺激・機械刺激応答に必須であり、これを脂質メディエーターが修飾していることが示唆された。更に、これらの結果と一致して、一次培養心筋細胞の伸展刺激によるTRPC6を介した興奮性Ca応答が、phosphodiesterase V阻害薬sildenafil投与によるcGMP/PKG系の活性化によって抑制されることや、心房性Na利尿ペプチドによる心筋細胞のcGMP/PKG系の活性化が、TRPC3/TRPC6を介したCa流入による病的な心肥大応答を抑制することが明らかとなった。また一酸化窒素ドナーであるSNAPの長時間投与によってTRPC6による自発活性の誘発が観察された。

Research Products

• [Journal Article] Dual signaling pathways of arterial constriction by extracellular UTPin the rat. (2011)
  • Author(s): Sugihara M, Morita H, Matsuda M, Umebayashi H, Kajioka S, Ito S, Nishida M, Inoue R, Futatsuki T, Yamazaki J, Mori Y, Inoue R, Ito Y, Abe K, Hirata M.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 115(3) Pages: 293-308
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantitative measurement of intracellular Ca^<2+> and calmodulin bindingto target molecules using Fura-2 and CFP/YFP based FRET imagingin living cells. (2011)
  • Author(s): Mori MX, Imai Y, Itsuki K, Inoue R
  • Journal Title: Biochemistry Volume: In press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Counteracting effect of TRPC1-asscoiated Ca^<2+> influx on TNFα induced COX-2-dependent prostaglandin E_2 production in human colonic myofibroblasts (2011)
  • Author(s): Hai L, Kawarabayashi Y, Imai Y, Honda A, Inoue R
  • Journal Title: American Journal of Physiology -Gastrointestinal and Liver Physiology Volume: In press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ca^<2+> Influx and protein scaffolding via TRPC3 sustain PKCβ and ERK activation in B cells. (2010)
  • Author(s): Numaga T, Nishida M, Kiyonaka S, Kato K, Katano M, Mori E, Kurosaki E, Inoue R, Hikida M, Putney, Jr, JW, Mori Y
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 123(6) Pages: 927-938
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphorylation of TRPC6 channels at Thr^<69> is required for anti-hypertrophic effects of phosphodiesterase 5 inhibition. (2010)
  • Author(s): Nishida M, Watanabe K, Satoh Y, Nakaya M, Kitajima N, Ide T, Inoue R, Kurose H
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 285(17) Pages: 13244-13253
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of TRPC6 channel activity contributes to the anti-hypertrophic effects of natriuretic peptides-guanylyl cyclase-Asignaling in the heart. (2010)
  • Author(s): Kinoshita H, Kuwahara K, Nishida M, Jian Z, Rong X, Kiyonaka S, Kuwabara Y, Kurose H, Inoue R, Mori Y, Li Y, Nakagawa Y, Usami S, Fujiwara M, Yamada Y, Minami T, Ueshima K, Nakao K
  • Journal Title: Circulation Research Volume: 106(12) Pages: 1849-1860
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of cardiovascular TRP channel functions along the NO-cGMP-PKG axis. (2010)
  • Author(s): Inoue R, Shi J, Jian Z, Imai Y
  • Journal Title: Expert Review of Clinical Pharmacology Volume: 285(17) Pages: 347-360
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 細胞内脂質メディエーターの細胞機能疾患 (2011)
  • Author(s): 井上隆司
  • Organizer: 第88回日本生理学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] Quantitative semi-simultaneous imaging of Ca^<2+> and Ca^<2+>-dependent calmodulin interactions by FRET. (2010)
  • Author(s): Mori M, Imai Y, Isuki K, Inoue R
  • Organizer: The 9^<th> Korea-Japan Joint Symposium.
  • Place of Presentation: Kagoshima
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] 多階層統合生体シミュレーションから生命機能の理解と予測医学の実現を目指して (2010)
  • Author(s): 井上隆司
  • Organizer: 文科省新学術領域研究「多階層生体機能学」キックオフシンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪(講演)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 心血管CaチャネルTRPC6の機能と制御 -受容体機械刺激応答性のリン酸化を介した統合的制御機構- (2010)
  • Author(s): 井上隆司
  • Organizer: 第13回札幌高血圧セミナー
  • Place of Presentation: 札幌(特別講演)
  • Year and Date: 2010-07-09
• [Presentation] PKG is a keynegative regulator fro recptor-activated and mechanose nsitive vasoconstrictive Ca^<2+> channel TRPC6. (2010)
  • Author(s): Inoue R, Jian Z, Shi J, Honda A, Mori M
  • Organizer: 第87回日本生理学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 2010-05-20
• [Book] TRP channels and blood pressure regulation.(In : TRP channel in health anddisease : Implications for Diagnosis and Therapy.ed., A.Szallasi.) (2011)
  • Author(s): Ynoue R, Shi J
  • Total Pages: 171-196
  • Publisher: Nova Science Publishers
• [Remarks] 個人用
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.acjp/physiol/index-j.htm
• [Remarks] 所属機関
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/research/scholar