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カルシウムシグナリングからみた心筋細胞障害の病態生理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 05304033
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 循環器内科学
研究機関大阪大学

研究代表者

多田 道彦  大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)

研究分担者 遠藤 政夫  山形大学, 医学部, 教授 (40004668)
月田 承一郎  京都大学, 医学部, 教授 (50155347)
外山 淳治  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (20023658)
堀 正二  大阪大学, 医学部, 講師 (20124779)
葛谷 恒彦  大阪大学, 医学部, 助教授 (80150340)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1994年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード接着分子 / カルシウムシグナリング / 心筋細胞障害 / 再灌流 / 心不全 / 低分子量G蛋白質 / 介在板 / ギャップ結合 / 病態生理学 / ホスホランバン / カルシウムポンプ / アラキドン酸 / カルシウム遊離チャネル
研究概要

心筋興奮収縮関連はCaイオンを情報伝達因子として細胞膜電位変化をアクチン、ミオシン分子間反応による張力に変換することにより達成される。本研究では心筋機能発現の根幹を占めるCaシグナリング蛋白質群が細胞障害因子によりどのように修飾されるかを追求しそれを総合することによりCaシグナリング異常の細胞病理を再構築する事を目的とする。
Ca除去系で重要な役割を果たしているCaATPaseとその調節蛋白であるホスホランバンとの相互作用部位を両分子において部位特異的変異を導入することにより同定した。さらに両分子の遺伝子発現機構を検討し甲状腺ホルモンがその発現に大きな関与を果たしていることを明らかにした。さらにCa動員系である筋小胞体Ca遊離チャネルにおいてモジュレーター結合に大きく関与していると考えられる領域を同定した。心筋細胞間での情報伝達に関わるギャップ結合において電気生理的解析に基ずきカルモジュリンがその制御に深く関与していることを明らかにした。さらに心筋細胞を結合している介在板を構成しているアドヘレンスジャンクション構成蛋白質を同定、1次構造を決定した。また接着分子L-セレクチンがCa依存性とともに非依存性にもリガンドと結合することを示した。さらに低分子G蛋白質Rhoがアクトミオシン系を介して細胞形態、細胞運動を制御していることを明らかにした。
虚血による急性心不全、慢性鬱血性心不全における心筋細胞内Ca動態についてエクオリンを用いて検討を行ったところ、Caトランジェントの時間経過の遅延が弛緩障害。頻拍刺激に対する直接要因になっていることが判明した。また再潅流障害においてはCa過負荷が主要な要因になっていることが示された。スタン心筋においてCa依存性蛋白分解酵素の関与が明らかとなった。また心筋障害に深く関わるサイトカインの1種であるIL-6は収縮期細胞内Ca濃度を低下させて心筋収縮能を弱めることを示した。
以上、本研究によりCaシグナリングとその調節を司る分子群の相互連関とそ破綻の要因の理解に貢献したと考えられる。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] ToyoFuku,et al: "Amino Acids Lys-Asp-Asp-Lys-Pro-Val^<402> in the Ca^<2+>-ATPase of Cardiac Sarcoplasmic Reticulum Are Cretical for Functional Association with Phospholamban." J.Biol.Chem. 269. 22929-22932 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyama,et al: "Ca^<2+>-calmodulin mediated modulation of the electrical coupling of ventricular myocytes isolated from guinea pig heart." J.Mol.Cell.Cardiol.26. 1007-1015 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takai,et al: "Rac p^<21> is involved in insulin-induced membrane ruffing and rho p^<21> is involved in hepatocyte growth factor-and 12-0-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)-induced membrane ruffling in KB cells." Mol.Cell.Biol.14. 2447-2456 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukita,et al: "Direct association of occludin with ZO-1 and its possible involvement in the localization of occludin at tight junctions." J.Cell.Biol.in press (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sasayama,et al: "Sodium/calcium exchange modulates intracellular calcium overload during posthypoxic reoxygenation in mammalian working myocardium:evidence from aequorin-loaded ferret ventricular muscles." J.Clin.Invest.93. 1275-1284 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Serizawa,et al: "Nitric oxide-mediated effects of interleukin 6 on [Ca^<2+>]i and cell contraction in cultured chick embryo ventricular myocytes." Circ.Res.75. 285-295 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyofuku T.et al: "Amino Acids Lys-Asp-Asp-Lys-Pro-Val^<402> in the Ca^<2+>-ATPase of Cardiac Sarcoplasmic Reticulum Are Cretical for Functional Association with Phospholamban." Biol Chem. 269. 22929-22932 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyama J.et al: "Ca^<2+>-calmodulin mediated modulation of the electrical coupling of ventricular myocytes isolated from guinea pig heart." J Mol Cell Cardiol. 26. 1007-1015 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takai Y.et al: "Rac p^<21> is involved in insulin-induced membrane ruffing and rho p^<21> is involved in hepatocyte growth factor- and 12-0-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) -induced membrane ruffling in KB cells." Mol Cell Biol. 14. 2447-2456 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sasayama S.et al: "Soudium/calcium exchange modulates intracellular calcium overload during posthypoxic reoxygenation in mammalian working myocardium : evidence from aequorin-loaded ferret ventricular muscles." J Clin Invest. 93. 1275-1284 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Serizawa T.et al: "Nitric oxide-mediated effects of interleukin 6 on [Ca^<2+>] i and cell contraction in cultured chick embryo ventricular myocytes." Circ Res. 75. 285-295 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukita S.et al: "Direct association of occludin with ZO-1 and its possible involvement in the localization of occludin at tight junctions." J Cell Biol. (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyofuku,et al: "Amino Acids Glu^2 to lle^<18> in the Cytoplasmic Domain of Phospholamban Are Essential for Functional Association with the Ca^<2+>-ATPase of Sarcoplasmic Reticulum." J.Biol.Chem.269. 3088-3094 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Toyama,et al: "Ca^<2+>-calmodulin mediated modulation of the electrical coupling of ventricular myocytes isolated from quinea pig heart." J.Mol.Cell.Cardiol.26. 1007-1015 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sasayama,et al: "Sodium/calcium exchange modulates intracellular calcium overload during posthypoxic reoxygenation in mammalian working myocardium:evidence from aequorin-loaded ferret ventricular muscles." J.Clin.Invest.93. 1275-1284 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hidaka,et al: "KN-62,a specific Ca^<++>/calmodulin-dependentprotein kinase inhibitopr,reversibly depress the rate of beating of cultured fetal mouse cardiac myocytes." J.Pharmacol.Exp.Ther.270. 1319-1324 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Serizawa,et al: "Immediate-early gene induction and MAP kinase activation during recovery from metabolic inhibition in cultured cardiac myocytes." J.Clin.Invest.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita,et al: "Induction of manganese superoxide dismutase in rat cardiac myocytes increases tolerance to hypoxia 24 hours after preconditioning." J.Clin.Invest. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Otsu,et al: "Sodium Dependence of the Na^+-H^+ Exchanger in the Pre-steady State" J.Biol.Chem.268. 3184-3193 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Otsu,et al: "Chromosome Mapping of Five Human Cardiac and Skeletal Muscle Sarcoplasmic Reticulum Protein Genes" Genomics. 17. 507-509 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kuzuya,et al: "Delayed effects of sublethal ischemia on the acquisition of tolerance to ischemia" Circ.Res.72. 1293-1299 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshida,et al: "Sublethal ischemia alters myocardial antioxidant activity in canine heart" Am.J.Physiol. 264. H33-H39 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Toyofuku,et al: "Amino Acids Glu^2 to Ile^<18> in the Cytoplasmic Domain of Phospholamban Are Essential for Functional Association with the Ca^<2+>-ATPase of Sarcoplasmic Reticulum" J.Biol.Chem.269. 3088-3094 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Otsu,et al: "The Point Mutation,Arg^<615> to Cys,in the Ca^<2+> Release Channel of Skeletal Sarcoplasmic Reticulum Is Responsible for Hypersensitivity to Caffeine and Halothane in Malignant Hyperthermia" J.Biol.Chem.269 (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2025-11-19  

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