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

2015 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 / TRPチャネル / 細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では非選択生カチオンチャネルであるtransient receptor potential (TRP)チャネルについて強力な転写因子として機能するiPS因子がその発現を変化させるか明らかにすることである。TRPチャネルの転写調節機構についてはまだ不明な点も多く、研究の意義は大きい。H27年度は、H26年度に見出したヒト神経細胞におけるTRPM3チャネルの神経分化過程における発現増強について詳細に検討した。その結果、約20％の細胞で神経型細胞への分化によりTRPM3が発現増強することを見出した。またこの発現増強により、神経細胞は神経ステロイドに感受性となり、神経ステロイド投与により細胞内Ca濃度が上昇した。遺伝子発現プロファイルの解析結果から、TRPM3-9型のTRPM3チャネルの発現上昇が関与している可能性が示唆された。なおこの研究の過程で、ヒトTRPM3チャネルが非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDS)の一つであるジクロフェナクの標的となることも見出している（論文発表済み、Suzukiら2016）。最終年度のH28年度には、この神経分化誘導性のTRPM3発現上昇に、iPS因子がどのように関与するのか、また他のTRPチャネルの発現誘導との関係も含めて検討する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

H26年度の検討により、Klf4の強制発現がTRPM3チャネルの発現上昇を引き起こすことを見出しており、H27年度の結果から、神経分化とKlf4発現上昇、TRPM3発現増加が結びつく可能性が高い。

Strategy for Future Research Activity

神経分化がKlf4を介してヒトの神経細胞においてTRPM3チャネルの発現を増加させることを、以下の実験で示したい。１．神経分化によりKlf4が増加すること、２．Klf4の遺伝子導入がTRPM3のタンパク発現およびチャネル機能発現を誘導すること、３．Klf4のTRPM3遺伝子上の結合部位の同定、などを進めたい。

Causes of Carryover

論文掲載料の支払いが4月以降になったため次年度使用額が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

論文掲載料が確定し4月末から5月中旬には事務処理が完了する予定である。H28年度分に関しては、細胞等の購入を予定しており、計画通り支出を終了する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Natural and synthetic flavonoid modulation of TRPC5 channels. (2016)
  • Author(s): J Naylor, A Minard, H Gaunt, M Amer, L Wilson, M Migliore, S Cheung, H Rubaiy, N Blythe, K Musialowski, M Ludlow, W Evans, B Green, H Yang, Y You, J Li, C Fishwick, K Muraki, D Beech & R Bon.
  • Journal Title: Brit. J. Pharmacol. Volume: 173 Pages: 562-574
  • DOI: 10.1111/bph.13387.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Pinosylvin Inhibits TRPA1-Induced Calcium Influx In Vitro and TRPA1-Mediated Acute Paw Inflammation In Vivo. (2016)
  • Author(s): Moilanen LJ, Hämäläinen M, Lehtimäki L, Nieminen RM, Muraki K & Moilanen E.
  • Journal Title: Basic Clin. Pharmacol. Toxicol. Volume: 118 Pages: 238-242
  • DOI: 10.1111/bcpt.12485.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Downregulation of the Ca2+-activated K+ channel KCa3.1 by histone deacetylase inhibition in human breast cancer cells. (2016)
  • Author(s): Ohya, S Kanatsuka, N Hatano, H Kito, A Matsui, M Fujimoto, S Matsuba, S Niwa, P Zhan, T Suzuki & K Muraki.
  • Journal Title: Pharmacol Res & Persp Volume: 4(2) Pages: e00228
  • DOI: 10.1002/prp2.228
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Recent advances in therapeutic strategies that focus on the regulation of ion channel expression. (2016)
  • Author(s): Ohya, H. Kito, N. Hatano & K. Muraki.
  • Journal Title: Pharmacol & Therap Volume: 160 Pages: 11-43
  • DOI: 10.1016/j.pharmthera
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Diclofenac, a non-steroidal anti-inflammatory drug, is an antagonist of human TRPM3 isoforms. (2016)
  • Author(s): H Suzuki, E Sasaki, A Nakagawa, Y Muraki, N Hatano & K Murak
  • Journal Title: Pharmacol Res & Persp Volume: 4(3) Pages: e00232
  • DOI: 10.1002/prp2.232
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Remarks] Cellular Pharmacology
  • URL: http://www.phar.agu.ac.jp/lab/cell_pharm/cellpharmacol.html