Ｇ蛋白活性調節因子による心臓興奮の制御とその破綻

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications
• Project/Area Number: 25136721
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 佐藤 元彦 愛知医科大学, 医学部, 教授 (40292122)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: シグナル伝達 / Ｇ蛋白質 / 生理学 / 循環器・呼吸器

Outline of Annual Research Achievements

前年度の研究で、ヒト胎児心臓のmRNAより6種類の蛋白をコードするクローンを分離した。このうち4種類はＧ蛋白に関連する報告がなく、新規Ｇ蛋白活性調節因子の候補蛋白と考えられた。本年度は候補蛋白のＧ蛋白活性調節因子としての機能を解析した。まず、分離されたプラスミドを再び酵母へ導入し、翻訳された蛋白がＧ蛋白を活性化すること、つまり酵母の増殖を促進することを検討したところ、すべてのクローンで増殖活性を確認できた。さらにスクリーンされたクローンがＧαi3、ＧαS、Ｇα16のαサブユニット選択性を有するのか、それぞれのαサブユニットを発現する酵母へ導入し検討した。その結果、候補蛋白のうちＧαSのみを選択的に活性化するものが１種，すべてのＧαサブユニットを活性化するものが3種であった。これまでの研究から、すべてのＧαサブユニットを活性化するものはＧβγと相互作用することが多いことがわかっている。次に、スクリーンされた蛋白がＧ蛋白サブユニットと直接複合体を形成し得ることをin vitroで検討するため、候補蛋白をGST融合蛋白として大腸菌で合成した。4種の候補蛋白のうち、2種については想定通りの分子量でGST融合蛋白を得ることができた。しかし、他の2種については可溶性蛋白として分離することができていない。今後はGST融合蛋白が得られた候補蛋白について、精製G蛋白を用いたin vitroの実験で相互作用を検討する予定である。Ｇ蛋白活性調節因子を組み入れたシミュレーションモデル構築については、哺乳類の既存データのみではパラメーターを設定するのに不十分であり、哺乳類以外の生化学的情報も収集し、信頼あるモデルとなり得るか検討を重ねている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

研究成果はトップページおよび研究発表欄で公表した。

Research Products

• [Journal Article] Arterial blood pressure response to head-up tilt test and orthostatic tolerance in nurses. (2015)
  • Author(s): Onizuka C, Niimi Y, Sato M, Sugenoya J.
  • Journal Title: Environmental Health and Preventive Medicine Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A magnetic anti-cancer compound for magnet-guided delivery and magnetic resonance imaging. (2015)
  • Author(s): Eguchi H, Umemura M, Kurotani R, Fukumura H, Sato I, Kim JH, Hoshino Y, Lee J, Amemiya N, Sato M, Hirata K, Singh DJ, Masuda T, Yamamoto M, Urano T, Yoshida K, Tanigaki K, Yamamoto M, Sato M, Inoue S, Aoki I, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 5 Pages: 9194
  • DOI: 10.1038/srep09194
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Changes in plasma adiponectin, IL-6, TNF-α and free fatty acid concentrations in obese Japanese men. (2015)
  • Author(s): Sato M, Kanikowska D, Iwase S, Shimizu Y, Nishimura N, Inukai Y, Sugenoya J, Sato M.
  • Journal Title: British Journal of Medicine & Medical Research Volume: 7 Pages: 131-137
  • DOI: 10.9734/BJMMR/2015/14963#sthash.qlY1skrt.dpuf
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Coupling of β1-adrenergic receptor to type 5 adenylyl cyclase and its physiological relevance in cardiac myocytes. (2015)
  • Author(s): Tsunematsu T, Okumura S, Motonami Y, Ohnuki Y, Jin H, Cai W, Suita K, Sato I, Umemura M, Yokoyama U, Sato M, Fujita T, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Biomedical and Biophysical Research Communications Volume: 458 Pages: 531-535
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.01.149
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oscillation of cAMP and Ca2+ in cardiac myocytes: a systems biology approach. (2015)
  • Author(s): Kamide T, Okumura S, Ghosh S, Shinoda Y, Mototani Y, Ohnuki Y, Jin H, Cai W, Suita K, Sato I, Umemura M, Fujita T, Yokoyama U, Sato M, Furutani K, Kitano H, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Journal of Physiological Sciences Volume: 65 Pages: 195-200
  • DOI: 10.1007/s12576-014-0354-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Peripheral viewing during exposure to a 2D/3D video clip: effects on the human body. (2015)
  • Author(s): Takada M, Fukui Y, Matsuura Y, Sato M, Takada H.
  • Journal Title: Environmental Health and Preventive Medicine Volume: 20 Pages: 79-89
  • DOI: 10.1007/s12199-014-0424-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arousal electrical stimuli evoke sudomotor activity related to P300, and skin vasoconstrictor activity related to N140 in humans. (2015)
  • Author(s): Kuwahara Y, Tsukahara R, Iwase S, Shimizu Y, Nishimura N, Sugenoya J, Sato M.
  • Journal Title: Clinical Neurophysiology Volume: 126 Pages: 933-942
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2014.08.018
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Water nanodroplets make a greater contribution to facial skin moisture levels in air-conditioned rooms during winter than in summer. (2015)
  • Author(s): Ohno H, Nishimura N, Yamada K, Shimizu Y, Nishimura R, Iwase S, Sugenoya J, Sato M.
  • Journal Title: Skin Research and Technology Volume: 21 Pages: 207-213
  • DOI: 10.1111/srt.12178
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Decreased serum osmolality promotes ductus arteriosus constriction. (2014)
  • Author(s): Aoki R, Yokoyama U, Ichikawa Y, Taguri M, Kumagaya S, Ishiwata R, Yanai C, Fujita S, Umemura M, Fujita T, Okumura S, Sato M, Minamisawa S, Asou T, Masuda M, Iwasaki S, Nishimaki S, Seki K, Yokota S, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Cardiovascular Research Volume: 104 Pages: 326-336
  • DOI: 10.1093/cvr/cvu199
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epac1-dependent phospholamban phosphorylation mediates the cardiac response to stresses. (2014)
  • Author(s): Okumura S, Fujita T, Cai W, Jin M, Namekata I, Mototani Y, Jin H-L, Ohnuki Y, Tsuneoka Y, Kurotani R, Suita K, Kawakami Y, Hamaguchi S, Abe T, Kiyonari H, Tsunematsu T, Bai Y, Suzuki S, Hidaka Y, Umemura M, Ichikawa Y, Yokoyama U, Sato M, Ishikawa F, Izumi-Nakaseko H, Adachi-Akahane S, Tanaka H, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Journal of Clinical Investigation Volume: 124 Pages: 2785-2801
  • DOI: 10.1172/JCI64784
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combination therapy of cisplatin and inductive hyperthermia using ferucarbotran (Resovist®) in human oral cancer cells. (2014)
  • Author(s): Sato I, umemura M, Mitsudo K, Kioi M, Nakashima H, Iwai T, Feng X, Oda K, Miyajima A, Makino A, Iwai M, Fujita T, Yokoyama U, Okumura S, Sato M, Eguchi H, Thonai I, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Journal of Physiological Sciences Volume: 64 Pages: 177-183
  • DOI: 10.1007/s12576-014-0309-8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 視覚的弁別課題により誘発される皮膚交感神経活動の比較. (2015)
  • Author(s): 桑原裕子, 塚原玲子, 岩瀬敏, 清水祐樹, 西村直記, 菅屋潤壹, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市中央区港島中町6-9-1）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] 頸椎椎間板ヘルニアを原因とする脊髄障害による顔面半側発汗障害の病態生理～ヒトにおける頸髄内発汗系交感神経下行路の解明への応用. (2015)
  • Author(s): 犬飼洋子, 岩瀬敏, 西村直記, 清水祐樹, 佐藤麻紀, 鬼塚知里, 菅屋潤壹, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市中央区港島中町6-9-1）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] ヒトにおける日中の光曝露による末梢の時計遺伝子発現量. (2015)
  • Author(s): 佐藤麻紀, 若村智子, 森田健, 岡本暁彦, 明石真, 松井卓哉, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市中央区港島中町6-9-1）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] CO2による温度感覚上昇機序に関わるTRPチャネルの関わり. (2015)
  • Author(s): 西村直記, 岩瀬敏, 歌大介, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市中央区港島中町6-9-1）
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] G蛋白制御因子由来ペプチドによる細胞機能制御. (2015)
  • Author(s): Mamun AA, 林寿来, 鈴木洋子, 佐喜眞未帆, 佐藤麻紀, 西村直記, 犬飼洋子, 岩瀬敏, 佐藤元彦
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市中央区港島中町6-9-1）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] G蛋白制御因子は血管新生に必要である. (2015)
  • Author(s): 林寿来, Mamun AA, 鈴木洋子, 佐喜眞未帆, 佐藤麻紀, 西村直記, 犬飼洋子, 岩瀬敏, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市中央区港島中町6-9-1）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] Ｇ蛋白活性調節因子による血管内皮細胞制御機構. (2015)
  • Author(s): 林寿来, マムンアブドゥラ, 鈴木洋子, 佐喜眞未帆, 佐藤麻紀, 西村直記, 犬飼洋子, 岩瀬敏, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市熱田区熱田西町1番1号）
  • Year and Date: 2015-03-10
• [Presentation] Role of receptor-independent G-protein regulator in collateral development of the heart. (2015)
  • Author(s): Hayashi H, Mamun AA, Suzuki H, Sakima M, Sato M.
  • Organizer: 新学術領域研究「統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用」終了記念シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪大学中之島センター（大阪市北区中之島4-3-53）
  • Year and Date: 2015-03-05
• [Presentation] Inhibition of vessel formation by synthetic peptide targeting Activator of G-protein Signaling 8 (AGS8). (2015)
  • Author(s): Mamun AA, Hayashi H, Suzuki H, Sakima M, Sato M.
  • Organizer: 新学術領域研究「統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用」終了記念シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪大学中之島センター（大阪市北区中之島4-3-53）
  • Year and Date: 2015-03-05
• [Presentation] 血管新生におけるＧ蛋白活性調節因子の分子機構. (2014)
  • Author(s): 林寿来, Mamun Abudullah Al, 佐喜眞未帆, 鈴木洋子, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市西区みなとみらい1-1-1）
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] Activator of G-protein signaling 8, an ischemia-inducible G-protein activator, is required for vascular endothelial growth factor-mediated collateral development. (2014)
  • Author(s): Hayashi H, Mamun AA, Sakima M, Suzuki H, Sato M.
  • Organizer: American Heart Association Scientific Sessions 2014
  • Place of Presentation: McCormick Place Convention Center (2301 S. Lake Shore Drive, South Hall, Chicago, USA)
  • Year and Date: 2014-11-18
• [Presentation] 血管新生におけるＧ蛋白活性調節因子の役割. (2014)
  • Author(s): 林寿来, Mamun Abudulla Al, 佐喜眞未帆, 鈴木洋子, 西村直記, 犬飼洋子, 岩瀬敏, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第61回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学医学部付属病院大ホール（名古屋市瑞穂区瑞穂町川澄1）
  • Year and Date: 2014-11-08
• [Presentation] 頸椎椎間板ヘルニアによる脊髄障害が原因と考えられた顔面半側発汗障害の病態生理～頸髄内発汗系交感神経下行路の解明への応用. (2014)
  • Author(s): 犬飼洋子, 岩瀬敏, 西村直記, 清水祐樹, 佐藤麻紀, 鬼塚知里, 菅屋潤壹, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第61回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学医学部付属病院大ホール（名古屋市瑞穂区瑞穂町川澄1）
  • Year and Date: 2014-11-08
• [Presentation] 高濃度炭酸泉浸漬時の皮膚血管拡張と温度感覚上昇機序 -TRP チャネルの関わり-. (2014)
  • Author(s): 西村直記, 西村るみ子, 岩瀬敏, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第61回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学医学部付属病院大ホール（名古屋市瑞穂区瑞穂町川澄1）
  • Year and Date: 2014-11-08
• [Presentation] 日中の高照度光暴露がヒトの末梢の時計遺伝子発現に与える影響. (2014)
  • Author(s): 佐藤麻紀, 若村智子, 森田健, 岡本暁彦, 明石真, 松井卓哉, 佐藤元彦.
  • Organizer: 第61回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学医学部付属病院大ホール（名古屋市瑞穂区瑞穂町川澄1）
  • Year and Date: 2014-11-07
• [Presentation] シンポジウム: 心疾患とシグナル伝達‐再生医療と創薬への展開. The role of activator of G-protein signaling 8 (AGS8), a receptor-independent regulatory protein for heterotrimeric G-proteins, in the hypoxia-induced apoptosis of cardiomyocytes. (2014)
  • Author(s): 佐藤元彦, 林寿来, マムンAA, 鈴木洋子, 佐喜眞未帆, 岩瀬敏, 犬飼洋子, 西村直記, 佐藤麻紀.
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市左京区岩倉大鷺町422番地）
  • Year and Date: 2014-10-15
  • Invited
• [Presentation] Activation of TRPV1 caused by capsaicin application to the skin is increased during immersion into the carbon dioxide-rich water. (2014)
  • Author(s): Nishimura N, Uta D, Iwase S, Nishimura R, Matsumoto T, Sato M.
  • Organizer: The 5th International Meeting on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation
  • Place of Presentation: Nombolo Mdhuli Conference Centre (Skukuza Rest Camp, Kruger National Park, South Africa)
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Remarks] 愛知医科大学医学部生理学講座（旧生理学第２）
  • URL: http://www.aichi-med-u.ac.jp/physio2/index.html