2023 Fiscal Year Research-status Report
L型Caチャネルのイオン透過機構と心臓ペースメーカー細胞の持続性内向き電流
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21K06781
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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) |
姫野 友紀子 立命館大学, 生命科学部, 助教 (10534365)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / 心臓 / パッチクランプ / イオン透過モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本プロジェクトでは心臓の刺激伝導系に特異的に発現するL型カルシウムチャネルのアイソフォームCav1.3のイオン選択特性を検証し、洞房結節細胞のペースメーカー活動に関与する持続性内向きNa+電流（Ist）との関連を探ることを目的としている。これまでに、Cav1.3のNaイオン/Caイオンの競合的透過の性質を電気生理実験とカルシウムチャネル透過モデル（Almers & McCleskeyモデル）で検証し、細胞外のCa濃度に依存した少なくとも２種類の透過モードの存在が示唆された。そこで、本年度はCav1.3を異種性に発現させた培養細胞にパッチクランプ法を適用し、単一チャネル電流の記録を行い２つのモードを存在を実験的に確認することを試みた。さらにホールセルパッチクランプ実験データを用いてパラメーターを決定したAlmers & McCleskeyモデルを用いたコンピューターシミュレーションにより単一チャネル電流の再現を試みた。しかしながら、パッチクランプ実験においては、種々の細胞外Ca濃度で単一チャネル電流を安定的に記録することは極めて困難であり、依然として２つのモードを存在する決定的な証拠は得られていない。またシミュレーションで再現した単一チャネルの電流特性は、Mitsuiyeらがかつて報告しているIstの単一チャネル記録とは電気生理学的性質が明らかに異なっており、２つのモードを決定するパラメーターの再調整の必要性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
学内の建物改修、実験室の移動ならびに研究室の体制変更にともなう研究環境の整備に時間をとられ、期待していた実験の進行の遅れはそれほど大きくはないものの、全体としてプロジェクトの進行の遅延が余儀なくされた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験室移転にともなう実験装置の再セットアップなど研究環境の整備を早急に行い、これまでの研究結果で明らかとなった問題点とじっくり向き合い、実験とモデル検証に時間をかけて行なっていく。具体的には単一チャネル記録をより効率的に行うため工夫を施し、より信頼性の高いデータを取得したい。また、残された１年で一区切りの成果が得られるよう、研究分担者と密に連絡をとりながらモデルパラメーターの最適化を進めて行く予定である。
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| Causes of Carryover |
研究環境の変化への対応と新しい実験室の整備のためプロジェクトの進行が遅延し、それにともない実験消耗物品の購入費用が減少、経費が次年度使用額へと先送りされた。
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