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2015 Fiscal Year Annual Research Report

Hcn4ノックインマウスを使ったバイオペースメーカー細胞の高効率スクリーニング

Research Project

Project/Area Number 24300145
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

鷹野 誠  久留米大学, 医学部, 教授 (30236252)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 政之  久留米大学, 医学部, 助教 (20442535)
武谷 三恵  久留米大学, 医学部, 助教 (30289433)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords心臓 / ペースメーカー細胞 / 再プログラミング / 再生心筋
Outline of Annual Research Achievements

線維芽細胞からのペースメーカー型細胞への再プログラミング:GATA4、Tbx5、MEF2cの遺伝子導入をおこなったが、心筋細胞への形質転換効率は非常に低く、HCN4発現細胞由来の化学発光を測定できなかった。この方法ではあらかじめ心筋をエンリッチすることが必須で、そのためには心筋マーカー分化マーカーを発現するalphaMHC-GFP TGマウスとHCN4+/Lucとを交配し、ダブルトランスジェニックマウスを作成する必要があるため、今回は、この分化誘導法は中止した。

iPS細胞からのペースメーカー型細胞への再プログラミング:心筋への分化誘導効率が低く、再度iPS細胞株の樹立が必要と思われた。さらに心筋細胞をエンリッチすることが必要と思われた。そのためにはHCN4+/LucとNanog puro KIとalphaMHC-GFP TGとを交配し、トリプルトランスジェニックマウスを作成する必要があり、現実的に実施困難である。そのため今回はこの分化誘導法は中止した。

培養心室筋細胞からのペースメーカー型細胞への再プログラミング:一般的なイメージング機材であるLAS4000でもHCN4発現心筋細胞の化学発光を簡単に測定できることがわかった。これまで使用していたアデノウイルスベクターは細胞毒性が高く、非特異的にHCN4発現を抑えてしまうため、レンチウイルスベクターに切り替えた。これまでのところnativeのペースメーカー細胞に匹敵するほどの強いHCN4発現を誘導することには未だに成功していないが、十分に実用性の高いスクリーニングシステムを開発することに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels contain multiple S-palmitoylation sites.2016

    • Author(s)
      Itoh M, Ishihara K, Nakashima N, Takano M.
    • Journal Title

      J Physiol Sci

      Volume: 66 Pages: 241-248

    • DOI

      10.1007/s12576-015-0420-5

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clinical concentrations of local anesthetics bupivacaine and lidocaine differentially inhibit human Kir2.x inward rectifier K+ channels.2016

    • Author(s)
      Nakahira K, Oshita K, Itoh M, Takano M, Sakaguchi Y, Ishihara K.
    • Journal Title

      Anesth Analg

      Volume: 122 Pages: 1038-1047

    • DOI

      10.1213/ANE.0000000000001137

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neuronal and glial expression of inward rectifier potassium channel subunits Kir2.x in rat dorsal root ganglion and spinal cord.2016

    • Author(s)
      Murata Y, Yasaka T, Takano M, Ishihara K.
    • Journal Title

      Neurosci Lett

      Volume: 617 Pages: 59-65

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2016.02.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Renal nerve-mediated erythropoietin release confers cardioprotection during remote ischemic preconditioning.2015

    • Author(s)
      Oba T, Yasukawa H, Nagata T, Kyogoku S, Minami T, Nishihara M, Ohshima H, Mawatari K, Nohara S, Takahashi J, Sugi Y, Igata S, Iwamoto Y, Kai H, Matsuoka H, Takano M, Aoki H, Fukumoto Y, Imaizumi T.
    • Journal Title

      Circ J

      Volume: 79 Pages: 1557-1567

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-14-1171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genotype-dependent differences in age of manifestation and arrhythmia complications in short QT syndrome.2015

    • Author(s)
      Harrell DT, Ashihara T, Ishikawa T, Tominaga I, Mazzanti A, Takahashi K, Oginosawa Y, Abe H, Maemura K, Sumitomo N, Uno K, Takano M, Priori SG, Makita N:
    • Journal Title

      Int J Cardio

      Volume: 190 Pages: 393-402

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2015.04.090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ペースメーカーチャネル(HCN)の病態生理2015

    • Author(s)
      鷹野 誠
    • Journal Title

      臨と研

      Volume: 92 Pages: 134-137

  • [Journal Article] Disturbance of cardiac gene expression and cardiomyocyte structure predisposes Mecp2-null mice to arrhythmias.2015

    • Author(s)
      Hara M, Takahashi T, Mitsumasu C, Igata S, Takano M, Minami T, Yasukawa H, Okayama S, Nakamura K, Okabe Y, Tanaka E, Takemura G, Kosai K, Yamashita Y, Matsuishi T:
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 5 Pages: 11204

    • DOI

      10.1038/srep11204

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of spontaneous activity by HCN4 overexpression in mouse embryonic stem cell-derived cardiomyocytes - a possible biological pacemaker.2015

    • Author(s)
      Saito Y, Nakamura K, Yoshida M, Sugiyama H, Ohe T, Kurokawa J, Furukawa T, Takano M, Nagase S, Morita H, Kusano KF, Ito H.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e0138193

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0138193

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] HCN4過剰発現・ノックアウトマウスにおける洞房結節機能の変化.2016

    • Author(s)
      鷹野 誠, 小佐々優子, 武谷三恵, 中島則行, 石原圭子
    • Organizer
      第55回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山)
    • Year and Date
      2016-04-26 – 2016-04-28
  • [Presentation] Role of mucosa in generating spontaneous activity in the guinea pig seminal vesicle.2016

    • Author(s)
      Takeya M, Hashitani H, Hayashi T, Nakamura K, Takano M
    • Organizer
      The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center(札幌)
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] Revisiting K+ dependence of conductance and gating of strong inward rectifier K+ channels.2016

    • Author(s)
      Ishihara K, Itoh M, Igata S, Takano M.
    • Organizer
      The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center(札幌)
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] he role of pacemaker channel HCN4 against bradycardic response.2016

    • Author(s)
      Kozasa Y, Takeya M, Nakashima N, Ushijima K, Takano M
    • Organizer
      The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center(札幌)
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] Visualization of HCN4-expressing neurons with GFP using Tet-expression system.2016

    • Author(s)
      Nakashima N, Takano M.
    • Organizer
      The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center(札幌)
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] Arrhythmogenic properties of rat pulmonary vein cardiomyocytes.2016

    • Author(s)
      Okamoto Y, Takano M, Ono K.
    • Organizer
      The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center(札幌)
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] ペースメーカーチャネルHCN4の陰性変時作用における新たな機能.2015

    • Author(s)
      小佐々優子, 武谷三恵, 中島則行, 牛島一男, 鷹野 誠
    • Organizer
      第66回西日本生理学会
    • Place of Presentation
      久留米大学筑水会館(久留米市)
    • Year and Date
      2015-10-09 – 2015-10-10
  • [Presentation] ノックインマウスを使ったHCN4 発現ニューロンの可視化.2015

    • Author(s)
      中島則行, 鷹野 誠
    • Organizer
      第66回西日本生理学会
    • Place of Presentation
      久留米大学筑水会館(久留米市)
    • Year and Date
      2015-10-09 – 2015-10-10
  • [Presentation] 内向き整流性カリウムチャネルのポアの開口には細胞外カリウムイオンの存在を必要としない.2015

    • Author(s)
      柳(石原)圭子, 井形幸代, 伊藤政之, 鷹野 誠
    • Organizer
      平成27年度生理学研究所研究会「膜システムの機能的・構造的統合」
    • Place of Presentation
      生理学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2015-09-01
  • [Presentation] モルモット精嚢平滑筋自動性における粘膜の役割.2015

    • Author(s)
      武谷三恵, 橋谷 光, 林 篤正, 中村桂一郎, 鷹野 誠
    • Organizer
      第57回日本平滑筋学会総会
    • Place of Presentation
      山口大学小串キャンパス(医学部)総合研究棟(山口)
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-27
  • [Presentation] Controversy still goes on; lessons from HCN4 knock-out mice.2015

    • Author(s)
      Takano M, Kozasa Y, Takeya M, Ohshita K, Ito M, Ishihara K, Nakashima N.
    • Organizer
      The Joint Meeting of the 30th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society and the 32nd Annual Scientific Meeting of the Japanese Society of Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center(京都)
    • Year and Date
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [Presentation] Atrial fibrillation and arrhythmogenic activities of pulmonary vein cardiomyocytes.2015

    • Author(s)
      Ono K, Okamoto Y, Umehara S, Adachi T, Ohba T, Amano A, Takano M.
    • Organizer
      The Joint Meeting of the 30th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society and the 32nd Annual Scientific Meeting of the Japanese Society of Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center(京都)
    • Year and Date
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [Presentation] Priori Silvia G, Makita N: Meta-analysis of short QT syndrome discloses genotype-dependent clinical characteristics in age of manifestation and arrhythmia complications.2015

    • Author(s)
      Harrell Daniel T, Ashihara T, Ishikawa T, Mazzanti A, Takahashi K, Oginosawa Y, Abe H, Maemura K, Sumitomo N, Uno K, Takano M, Priori Silvia G, Makita N.
    • Organizer
      The Joint Meeting of the 30th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society and the 32nd Annual Scientific Meeting of the Japanese Society of Electrocardiology
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center(京都)
    • Year and Date
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [Remarks] 久留米大学研究者紹介

    • URL

      http://research.kurume-u.ac.jp/data.php?scode=14905632890988

URL: 

Published: 2017-01-06  

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