iPS因子によるカチオンチャネルの転写制御とチャネル発現異常による疾患

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460349
• Research Institution: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: 村木 克彦 愛知学院大学, 薬学部, 教授 (20254310)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 裕可 愛知学院大学, 薬学部, 助教 (00581026) ; 波多野 紀行 愛知学院大学, 薬学部, 講師 (50454319)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: iPS因子 / チャネル / TRP / 細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、カルシウム透過性のカチオンチャネルであるTRP（transient receptor potential）チャネルについて、強力な転写因子として機能しうるiPS因子を用い、ほとんど明らかになっていないTRPチャネルの転写調節機構を明らかにすることを目的とする。H26年度には、iPS因子の強制発現により数種のTRPチャネルが発現増加することを見出した。とくにiPS因子と同定されているKlf4, SOX2, Oct3/4のうち、Klf4がもっとも強力にTRPチャネルの発現を増強させた。そこでKlf4に蛍光タンパクのGFPを付加したKlf4-GFPを作成し、その細胞内挙動の観察を開始した。現在、実験条件の最適化を進めており、実験条件の確定後、様々な生理的刺激および病態時の刺激によりKlf4-GFPがどのように変化するか可視化解析を行う予定である。またTRPチャネル遺伝子中のiPS因子結合部位の同定に関しては、ルシフェラーゼアッセイに使用するための各TRPチャネルプロモーター（遺伝子長が転写開始領域から500、1000、2000bp上流まで）の作成が完了した。TRPA1およびTRPV4に関して、ルシフェラーゼアッセイを進めている。
またヒト末梢神経細胞が神経型に分化するとTRPチャネルの遺伝子発現が増加することも見出しており、１）この発現変化にiPS因子が関与するか否か、２）このヒト神経細胞にKlf4を強制発現させるとTRPチャネルの発現および機能が変化するか、などを今後検討し、本研究の進展に役立てたい。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

iPS因子により発現が大きく変化するTRPチャネルを見つけることができたため。またヒト末梢神経細胞が神経型に分化するとTRPチャネルの遺伝子発現が増加することも見出しており、この変化にiPS因子が関与する可能性もあるため。

Strategy for Future Research Activity

iPS因子により発現が大きく変化するTRPチャネルを見つけることができたため、このTRPチャネルに絞って解析を進める予定である。また偶然見つかったヒト末梢神経細胞の分化とTRPチャネルの発現変化にiPS因子が関与するか検討する

Causes of Carryover

購入予定の試薬に関して、試薬メーカーに当該品の国内在庫がなく、年度内に購入できなかったため次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度に改めて購入予定の試薬を発注して、繰越額を使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] (-)-Englerin A is a Potent and Selective Activator of TRPC4 and TRPC5 Calcium Channels. (2015)
  • Author(s): Akbulut Y, Gaunt HJ, Muraki K, Ludlow MJ, Amer MS, Bruns A, Vasudev NS, Radtke L, Willot M, Hahn S, Seitz T, Ziegler S, Christmann M, Beech DJ, Waldmann H.
  • Journal Title: Angew Chem Int Ed Engl Volume: 54 Pages: 3787-3791
  • DOI: 10.1002/anie.201411511
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oseltamivir blocks human neuronal nicotinic acetylcholine receptor-mediated currents. (2015)
  • Author(s): Muraki K, Hatano N, Suzuki H, Muraki Y, Iwajima Y, Maeda Y, Ono H.
  • Journal Title: Basic Clin Pharmacol Toxicol. Volume: 116 Pages: 87-95
  • DOI: 10.1111/bcpt.12290
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Downregulation of Ca2+-activated Cl- channel TMEM16A by the inhibition of histone deacetylase in TMEM16A-expressing cancer cells. (2014)
  • Author(s): Matsuba S, Niwa S, Muraki K, Kanatsuka S, Nakazono Y, Hatano N, Fujii M, Zhan P, Suzuki T, Ohya S.
  • Journal Title: J Pharmacol Exp Ther Volume: 351 Pages: 510-518
  • DOI: 10.1124/jpet.114.217315
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Piezo1 integration of vascular architecture with physiological force. (2014)
  • Author(s): Li J, Hou B, Tumova S, Muraki K, Bruns A, Ludlow MJ, Sedo A, Hyman AJ, McKeown L, Young RS, Yuldasheva NY, Majeed Y, Wilson LA, Rode B, Bailey MA, Kim HR, Fu Z, Carter DA, Bilton J, Imrie H, Ajuh P, Dear TN, Cubbon RM, Kearney MT, Prasad KR, Evans PC, Ainscough JF, Beech DJ.
  • Journal Title: Nature Volume: 515 Pages: 279-282
  • DOI: 10.1038/nature13701
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The NADPH oxidase inhibitor diphenyleneiodonium activates the human TRPA1 nociceptor. (2014)
  • Author(s): Suzuki H, Hatano N, Muraki Y, Itoh Y, Kimura S, Hayashi H, Onozaki K, Ohi Y, Haji A, Muraki K.
  • Journal Title: Am J Physiol Cell Physiol Volume: 307 Pages: C384-C394
  • DOI: 10.1152/ajpcell.00182.2013
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Remarks] 薬効解析学 Cellular Pharmacology
  • URL: http://www.phar.agu.ac.jp/lab/cell_pharm/cellpharmacol.html