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Elucidation of the mechanosensing function in heart by a muscle elastic protein connectin

Research Project

Project/Area Number 16K01385
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

Hanashima Akira  川崎医科大学, 医学部, 助教 (70572981)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 毛利 聡  川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
橋本 謙  川崎医科大学, 医学部, 講師 (80341080)
氏原 嘉洋  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsコネクチン / 心臓 / メカノセンサー / Connectin / Coronary circulation / heart / molecular evolution / vertebrate / Heart / muscle / 弾性蛋白質 / タイチン
Outline of Final Research Achievements

The mechanosensor that senses mechanical information in the heart and optimizes the pump function is thought to exist, and the elastic protein Connectin present in cardiac muscle cells is a strong candidate, but its mechanism has not been fully elucidated. In this study, we investigated how connectin functions as a mechanosensor through construction of connectin elastic region expressing cardiomyocytes, comparative biological analysis of connectin elastic region, and search for mechanotransduction related proteins that bind to connectin elastic region. We found that there is a relationship between structural functions that define the dynamics of the heart and the length of the connectin elastic region.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

巨大弾性蛋白質コネクチンの変異は、拡張型心筋症などの様々な心疾患の主要な原因となっている。本研究によって、心臓の力学動態を規定する構造機能とコネクチン弾性領域の長さの関連性が示されたことは、コネクチン弾性領域の長さを適切に変化させ心疾患の病態の緩和を目指す新しい治療法開発につながる可能性を秘めている。また、心臓構造とコネクチンとの比較生理学的解析を通じて、各動物種それぞれの環境に最適化した心臓構造とコネクチン分子から構成されるシステムを明らかにしたことは、動物界の生体機能を模倣して利用するバイオミメティクスの観点から、心不全など臨床的なフィードバックが視野に入る点で重要である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Nuclear connectin novex-3 promotes proliferation of hypoxic foetal cardiomyocytes.2018

    • Author(s)
      Hashimoto K, Kodama A, Sugino M, Yobimoto T, Honda T, Hanashima A, Ujihara Y, Mohri S.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 8(1) Issue: 1 Pages: 12337-12337

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30886-9

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  • [Journal Article] Turtle spongious ventricles exhibit more compliant diastolic propertyand possess larger elastic regions of connectin in comparison to ratcompact left ventricles2018

    • Author(s)
      Honda T, Ujihara Y, Hanashima A, Hashimoto K, Tanemoto K, and Mohri S.
    • Journal Title

      Kawasaki Medical Journal

      Volume: 44(1) Pages: 1-17

    • DOI

      10.11482/KMJ-E44(1)1

    • ISSN
      0385-0234, 2434-3404
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  • [Journal Article] Fam64a is a novel cell cycle promoter of hypoxic fetal cardiomyocytes in mice2017

    • Author(s)
      Hashimoto Ken、Kodama Aya、Honda Takeshi、Hanashima Akira、Ujihara Yoshihiro、Murayama Takashi、Nishimatsu Shin-ichiro、Mohri Satoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 4486-4486

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04823-1

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complete primary structure of the I-band region of connectin at which mechanical property is modulated in zebrafish heart and skeletal muscle.2017

    • Author(s)
      Hanashima A, Hashimoto K, Ujihara Y, Honda T, Yobimoto T, Kodama A, Mohri S.
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 596 Pages: 19-26

    • DOI

      10.1016/j.gene.2016.10.010

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      Yoshihiro Ujihara, Akira Hanashima, Takeshi Honda, Aya Kodama, Ken Hashimoto, Satoshi Mohri
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      Akira Hanashima, Yoshihiro Ujihara, Mayuko Tada, Mai Iwasa, Aya Kodama, Takeshi Honda, Ken Hashimoto, Satoshi Mohri
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      9th FAOPS congress
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      Ken Hashimoto, Aya Kodama, Miki Sugino, Tomoko Yobimoto, Takeshi Honda, Akira Hanashima, Yoshihiro Ujihara, Satoshi Mohri
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      橋本謙, 児玉彩, 杉野充希, 呼元知子,本田威,花島章,氏原嘉洋,毛利聡
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      第57回日本生体医工学会大会
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      氏原嘉洋, 花島章, 本田威, 児玉彩, 橋本謙, 毛利聡
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      第57回日本生体医工学会大会
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      花島章, 橋本謙, 氏原嘉洋, 毛利聡
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      生体運動研究合同班会議2018
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      橋本謙, 児玉彩, 呼元知子, 杉野 充希, 花島章, 氏原嘉洋, 毛利聡
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  • [Presentation] 冠循環心臓におけるコネクチン弾性構造の短縮2018

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      花島章, 橋本謙, 氏原嘉洋, 本田威, 児玉彩, 呼元知子, 杉野充希, 毛利聡
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      第95回日本生理学会大会
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      氏原嘉洋, 花島章, 本田威, 児玉彩, 橋本謙, 毛利聡
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      第95回日本生理学会大会
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      毛利聡,花島章,氏原嘉洋,橋本謙
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      日本生理学会第94回大会
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      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
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      日本生理学会第94回大会
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      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
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      橋本謙,児玉彩,呼元知子,本田威,花島章,氏原嘉洋,毛利聡
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      日本生理学会第94回大会
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      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
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      2017-03-28
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      花島章, 橋本謙, 氏原嘉洋, 本田威, 児玉彩, 毛利聡
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      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
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      花島章、橋本謙、氏原嘉洋、本田威、児玉彩、呼元知子、杉野充希、毛利聡
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      Hanashima A, Hashimoto K, Ujihara Y, Honda T, Yobimoto T, Kodama A, Mohri S.
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      The 22nd International congress of zoology.
    • Place of Presentation
      Okinawa Convention Center (Okinawa, Japan)
    • Year and Date
      2016-11-17
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      橋本謙、本田威、花島章、氏原嘉洋、毛利聡
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      第68回日本生理学会中国四国地方会
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      岡山大学鹿田キャンパス(岡山県岡山市)
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      毛利聡、花島章、本田威、氏原嘉洋、橋本謙
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      第68回日本生理学会中国四国地方会
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      岡山大学鹿田キャンパス(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2016-11-06
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      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
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      2016-08-25
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      毛利聡、花島章、氏原嘉洋、橋本謙
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      日本進化学会第18回大会
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      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
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      2016-08-25
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      日本筋学会第2回学術集会
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      国立精神・神経医療研究センター(東京都小平市)
    • Year and Date
      2016-08-05
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  • [Presentation] 冠循環及び非冠循環心臓におけるコネクチンの弾性構造2016

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      花島章、橋本謙、氏原嘉洋、本田威、呼元知子、毛利聡
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      第55回日本生体医工学会大会
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      富山国際会議場( 富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-04-28
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      橋本謙, 本田威, 花島章, 氏原嘉洋, 毛利聡
    • Organizer
      第55回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場( 富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-04-27
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      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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