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膜2回貫通型カリウムチャネルの分子機能調節と生体機能異常

研究課題

研究課題/領域番号 07407006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 病体医化学
研究機関大阪大学

研究代表者

倉智 嘉久  大阪大学, 医学部, 教授 (30142011)

研究分担者 種本 雅之  大阪大学, 医学部, 助手 (40303945)
稲野辺 厚  大阪大学, 医学部, 助手 (00270851)
堀尾 嘉幸  大阪大学, 医学部, 助教授 (30181530)
山田 充彦  大阪大学, 医学部, 助手 (10263237)
内匠 透  大阪大学, 医学部, 助手 (00222092)
高橋 尚彦  大阪大学, 医学部, 助手 (30263239)
研究期間 (年度) 1995 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
36,500千円 (直接経費: 36,500千円)
1998年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1997年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1996年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
1995年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
キーワード内向き整流性カリウムチャネル / 膜2回貫通型カリウムチャネル / ATP感受性カリウムチャネル / G蛋白調節性カリウムチャネル / アンカリング蛋白 / スルホニルウレア受容体 / 中枢神経系 / ホルモン / アクアポリン / 内向き整流K^+チャネル / 膜2回貫通型K^+チャネル / ATP感受性K^+チャネル / G蛋白質調節性K^+チャネル / スルフォニルユレア受容体 / アンカリング蛋白質 / カリウムチャネル / 中枢神経 / クローニング / G蛋白質 / ポリアミン / クラスター / _CAMP / _CGMP / G蛋白 / ATP
研究概要

本研究で得られた実績は以下のとおりである。
(1) ATP感受性カリウムチャネル
A)血管平滑筋型ATP感受性カリウムチャネルがスルホニルウレア受容体SUR2bと膜2回貫通型カリウムチャネルKir6.1の複合体として構成されることを世界で初めて明らかにした。その構成ユニットの違いによりATP感受性カリウムチャネルが、細胞内ヌクレオチドやチャネル開口薬により異なる調節を受けることを明らかにした。B)ATP感受性カリウムチャネルのチャネルコンダクタンスの違いが、イオン透過孔を構成する膜2回貫通型カリウムチャネルKir6.0の分子構造中のポア領域に存在することをKir6.1とKir6.2のキメラ体を作成することにより明らかにした。
(2) G蛋白調節性カリウムチャネル
A)黒質線条体のドーパミンニューロンのG蛋白調節性カリウムチャネルが、kir3.2a、Kir3.2cから構成されることを明らかにし、この分布にPSD系列のアンカリング蛋白が関与していることを示唆した。B)脳下垂体前葉甲状腺刺激ホルモン(TSH)分泌細胞において、分泌顆粒上にKir3.1が存在していることを見い出し、TSH分泌刺激により細胞膜に分泌顆粒が融合し機能的チャネルを発現することを見い出した。C)心臓からkir3.0の新たなサブユニットkir3.1bを単離し、その活性を調べることによりG蛋白質によるチャネル活性化にチャネルのカルボキシル末端が重要であることを示唆した。
(3) その他の膜2回貫通型カリウムチャネル
A)Kir2.Oサブファミリーが中枢神経系において嗅球に階層状に発現していることを見い出した。B)kir4.1が中枢神経では内耳の内リンパ胞、グリア細胞、脳室上皮細胞の基底膜側、網膜ミュラー細胞に発現していることを見い出した。C)新しい膜2回貫通型カリウムチャネル検索の過程で心臓から新たな膜4回貫通型チャネルCTBAKをクローニングした。

報告書

(5件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (78件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (78件)

  • [文献書誌] K.Morishige: "Exocytosis of secretary granules inserts ion channels into the plasma membrane" The Journal of Biological Chemistry. in press.

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  • [文献書誌] Y.Yoshimoto: "Somatostation induces hyperpolarization in pancreatic islet α G protein-gated K+ channel." FEBS Letters. in press.

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  • [文献書誌] EA. Nagelhus: "Subcellular coexpression of the inwardly rectifying K+ channel Kir4.1 and water aquaporin-4 in retinal muller cells suggests coupling between K+ siphoning and water transport." Glia. in press.

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  • [文献書誌] A.Inanobe: "Characterization of G protein-gated K+ channels composed of KIr3.2 subunits in substantia nigra" The Journal of Neuroscience. 19(3). 1006-1017 (1999)

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  • [文献書誌] A.Hambrock: "Mg2+ and ATP dependence of KATP channel modulator binding to the recombinant receptor, SUR2B." British Journal of Phatmacology. 125. 577-583 (1998)

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  • [文献書誌] C.Kondo: "Chimeras of Kir6.1 and Kir6.2 reveal structural elements invovled in spontaneous opening and unitary conductance of the classical ATP-sensitive K+ chemistry" Receptors & Channels. 6(2). 129-140 (1998)

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  • [文献書誌] E.Sato: "Intracellular nucleotide-mediated gating of SUR/Kir6.0 complex potassium channels and its modification by pinacidil" The Journal of Physiology. 511(3). 663-674 (1998)

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  • [文献書誌] T.Shindo: "SUR2 subtype (A and B)-dependent differential activation of the cloned ATP-sensitive K+ channels by pinacidil and nicorandil" British Journal of Pharmacology. 124. 985-991 (1998)

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  • [文献書誌] Y.Okuyama: "properties of SUR2A/Kir6.2 ATP-sensitive K+ channels expressed in a mammalian cell line, HEK 293T cells" 〓flugers Archiv European Journal of Physiology. 435. 595-603 (1998)

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  • [文献書誌] DH.Kim: "Molecular cloning and functional expression of a novel weak inward rectifier K+ channel with two pore domains predominantly expressed in heart" Circulation Research. 82. 513-518 (1998)

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  • [文献書誌] Y.Ohta: "Identification and functiona analysis of sulfonylurea receptor 1 variants in Japanese patients with NIDDM." Diabetes. 47. 476-481 (1998)

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  • [文献書誌] M.Ishii: "Expression and clustered distribution of an Inwardly rectifying potassium channel, KAB-2/Kir4.1, on mammalian retinal muller cell membrane : their regulation by insulin and laminin signals." The Journal of Neuroscience. 17(20). 7725-7735 (1997)

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  • [文献書誌] H.Hibino: "An ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel, KAB-2 (Kir4.1), in cochlear stria vascularis of inner ear : its specific subcellular localization and correlation with the formation of endocochlear potential" The Journal of Neuroscience. 17(12). 4711-4721 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Horio: "Clustering and enhanced activity of inwardly rectifying potassium channel, Kir4.1, by an anchoring protein, PSD-95/SAP90 family" The Journal of Biological Chemistry. 272(20). 12885-12888 (1997)

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  • [文献書誌] M.Yamada: "Sulfonylurea receptor 2B and Kir6.1 form a sulfonilurea-sensitive but ATP-insensitive K+channel" The Journal of Physiology. 499(3). 715-720 (1997)

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  • [文献書誌] H.Ito: "Phosphorylation-independent inhibition by intracellular cyclic nucleotides of brain inwardly rectifying K+ current expressedin Xenopus oocytes." FEBS Letters. 402. 12-16 (1997)

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  • [文献書誌] C.Kondo: "Cloning and functional expression of a novel isoform of ROMK inwardly rectifying ATP-dependent K+ channel, ROMK6 (Kir1.1f)." FEBS Letters. 399. (1996)

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  • [文献書誌] Y.Hosoya: "A functional model for G protein activation of the muscarimic K+ channel in guinea pig atrial myocytes : Spectral analysis of the effect of GTP on single-channel kinetics." The Journal of General Physiology. 108. 485-495 (1996)

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  • [文献書誌] S.Isomoto: "A novel suofonylurea receptor forms with BIR (Kir6.2) a smooth muscle type ATP-sensitive K+ channel." The Journal of Biological Chemistry. 271(40). 24321-24324 (1996)

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  • [文献書誌] M.Ito: "Immunolocalization of an inwardly rectifying K+ channel, KAB-2 (Kir4.1), in the basolateral membrane of renal distal tubular epithelia." FEBS Letters. 388. 11-15 (1996)

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  • [文献書誌] T.Yamashita: "Competition between Mg2+ and spermine for cloned IRK2 channel expressed in a human cell line" The Journal of Physiology. 493(1). 143-156 (1996)

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  • [文献書誌] H.Hazama: "Neurokinin A and Ca2+ current induce Ca2+-activated Cl-currents in guinea-pig tracheal myocytes." The Journal of Physiology. 492(2). 377-393 (1996)

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  • [文献書誌] A Terzic: "Actin microfilament-distrupters activate KATP chanels by antagonizing ATP-dependent gating in patches from Guinea-pig cardiomyocytes" The Journal of Physiology. 492(2). 395-404 (1996)

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  • [文献書誌] Y.Horio: "Differential distribution of classical inwardly rectifying potassium channel mRNAs in the brain : comparison of IRK2 with IRK1 and IRK3" FEBS Letters. 379. 239-243 (1996)

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  • [文献書誌] T.Nakajima: "17β Estradiol inhibits the voloage-dependent L-type Ca2+ currents in aortic smooth muscle cells." European Jounral of Pharmacology. 294. 625-635 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakajima: "Ionic basis of neurokinin A-induced depolarization in single smooth muscle cells isolated from the guinea pig trachea." Pflugers Archiv European Journal of Physiology. 430. 552-562 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takumi: "A novel ATP-dependent inward rectifier potassium channel expressed predominantly in glial cells" The Journal of Biological Chemistry. 270(27). 16339-16346 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamada: "Spermine gates inward-rectifying muscarinic but not ATP-sensitive K+ channels in rabbit atrial myocytes : intracellular substance-mediated mechanism of inward rectification" The Journal of Biological Chemistry. 270(16). 9289-9294 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Morishige, A.Inanobe, H.Kurachi, A.Miyake, Y.Murata, Y.Tokunaga, T.Maeda, Y.Kurachi: "Exocytosis of secretary granules inserts ion channels into the plasma membrane." The Journal of Biological Chemistry. (in press).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshimoto, Y.Fukuyama, Y.Horio, A.Inanobe, M.Gotoh, Y.Kurachi: "Somatostatin induces hyperpolarization in pancreatic islet alpha cells by activating a G protein-gated K+ channel." FEBS Letters. (in press).

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  • [文献書誌] A.Inanove, Y.Yoshimoto, Y.Horio, K.Morishige, H.Hibino, S.Matsumoto, Y.Kurachi.: "Characterization of G protein-gated K+ channels composed of Kir3.2 subunits in substantia nigra." The Journal of Neuroscience. (in press).

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  • [文献書誌] C.Kondo, VP.Repunte, E.Sato, M,Yamada, Y.Okuyama, Y.Horio, Y.Matsuzawa, L.Pott, Y.Kurachi.: "Chimeras of Kir6.1 and Kir6.2 reveal structural elements invovled in spontaneous opening and unitary conductance of the classical ATP-sensitive K+ channels." Receptors & Channels. 6/2. 129-140 (1998)

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  • [文献書誌] E.Sato, M.Yamada, C.Kondo, Y.Okuyama, VP.Repunte Y.Horio, T.Iijima, Y.Kurachi.: "Intracellular nucleotide-mediated gating of SUR/Kir6.0 complex potassium channels and its modification by pinacidil." The Journal of Physiology. 511.3. 663-674 (1998)

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  • [文献書誌] T.Shindo, M.Yamada, S.Isomoto, Y.Horio, Y.Kurachi.: "SUR2 (A and B)-dependent differential activationo f the cloned ATP-sensitive K+ channels by pinacidil and nicorandil." British Journal of Pharmacology. 124. 985-991 (1998)

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  • [文献書誌] Y.Okuyama, M.Yamada, C.Kondo, E.Satoh, S.Isomoto, T.Shindo, Y.Horio, M,Kitakaze, M.Hori, Y.Kurachi: "Properties of SUR2A/Kir6.2 ATP-sensitive K+ channels expressed in a mammalian cell line, HEK 293T cells." Pflugers Archiv European Journal of Physiology. 435. 595-606 (1998)

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  • [文献書誌] DH.Kim, A.Fujita, Y.Horio, Y.Kurachi: "Molecular cloning and functional expression of a novel weak inward rectifier K+ channel with two pore domains predominantly expressed in heat." Circulation Research. 82. 513-518 (1998)

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  • [文献書誌] M.Ishii, Y.Horio, Y.Tada, H.Hibino, A.Inanobe, M.Ito, M.Yamada, T.Gotow, Y.Uchiyama, Y.Kurachi.: "Expression and clustered distribution of an inwardly rectifying potassium channel, KAB-2/Kir4.1, on mammalian retinal Muller cell membrane : their regulation by insulin and laminin signals." The Journal of Neuroscience. 17(20). 7725-7735 (1997)

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  • [文献書誌] H.Hibino, T.Horio, A.Inanobe, K.Doi, M.Yamada, T.Gotow, Y.Uchiyama, T.Kubo, Y.Kurachi.: "An ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel, KAB-2 (Kir4.1), in cochlear stria vascularis of inner ear ; its specific subcellular localization and correlation with the formation of endocochlear potential." The Journal of neuroscience. 17(12). 4711-4721 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Horio, H.Hibino, A.Inanobe, M.Yamada, M.Ishi, Y.Tada, E.Satoh Y.Hata, Y.Takai, Y.Kurchi.: "Clustering and enhanced activity of an inwardly rectifying potassium channel, Kir4.1, by an anchoring protein, PSD-95/SAP 90 family." The Journal of Biological Chemistry. 272, , 20 ;. 12885-12888 (1997)

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  • [文献書誌] M.Yamada, S.Isomoto, S.Matsumoto, C.Kondo, T.Shindo, Y.Horio, Y.Kurach: "Sulfonylurea receptor 2B and Kir6.1 form a sulfonylurea-sensitive but ATP-insensitive+ channel." The Journal of Physiology. 499,3. 715-720 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Hosoya, M.Yamada, H.Ito, Y.Kurachi.: "A functional model for G protein activation of the muscarinic K+ channel in guimea pig atrial myocytes : Spectral and lysis of the effect of GTP on single-channel kinetics." The Journal of Physiology. 108. 485-495 (1996)

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  • [文献書誌] S.Isomoto, C.Kondo, M.Yamada, S.Matsumoto, O.Higashiguchi, Y.Horio, Y.Matsuzawa, Y.Kurachi: "A novel sufonylurea receptor forms with BIR (Kir6.2) a smooth muscle type ATP-sensitive K+ channel." The Journal of Biological Chemistry. 271. 24321-24324 (1996)

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  • [文献書誌] M.Ito, A.Inanobe, Y.Horio, S.Isomoto, H.Ito, K.Mori, A.Tonosaki, H.Tomoike, Y.Kurachi.: "Immunolocalization of an inwardly rectifying K+ channel, KAB-2 (Kir4.1), in the basolatral membrane of renal distal tubular epithelia." FEBS Letters. 388. 11-15 (1996)

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  • [文献書誌] T.Yamashita, Y.Horio, M.Yamada, N.Takahashi, C.Kondo, Y.Kurachi.: "Competition between Mg2+ and spermine for cloned IRK2 channel expressed in a human cell line." The Journal of Physiology. 493.1. 143-456 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Horio, K.Morishige, N.Takahashi, Y.Kurachi: "Differential distribution of classical inwardly rectifying potassium channel mRNAs in the brain : comparison of IRK2 with IRK1 and IRK3." FEBS Letters. 379. 239-243 (1996)

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  • [文献書誌] T.Takumi, T.Ishii, Y.Horio, K.Morishige, N.Takahashi, M.Yamada, T.Yamashita, H.Kiyama, K.Sohmiya, S.Nakanishi, Y.Kurachi: "A novel ATP-dependent inward rectifiler potassium channel expressed predominantly in glial cells." The Journal of Biological Chemistry. 270. 16339-16346 (1995)

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  • [文献書誌] M.Yamada, Y.Kurachi.: "Spermine gates inward-rectifying muscarinic but not ATP-sensitive K+ channels in rabbit atrial myocytes : intracellular substance-mediated mechanism of inward rectification." The Journal of Biological Chemistry. 270. 9289-9294 (1995)

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  • [文献書誌] K.Morishige: "Excytosis of secretary granules inserts ion channels into the plasma membrane" The Journal of Biological Chemistry. (in press).

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  • [文献書誌] EA.Nagelhus: "Subcellular coexpression of the inwardly rectifying K+channel Kir4.1 and water aquaporin-4 in retinal muller cells suggests coupling between K+siphoning and water transport." Glia. (in press).

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  • [文献書誌] A.Inanobe: "Characterization of G protein-gated K+channels composed of Kir3.2 subunits in substantia nigra" The Journal of Neuroscience. 19(3). 1006-1017 (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Hambrock: "Mg2+and ATP dependence of KATP channel modulator binding to the recombinant receptor,SUR2B." British Journal of Pharmacology. 125. 577-583 (1998)

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  • [文献書誌] C.Kondo: "Chimeras of Kir6.1 and Kir6.2 reveal structural elements invovled in spontaneous opening and unitary conductance of the classical ATP-sensitive K+channels" Receptors & Channels. 6(2). 129-140 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ito H.et al.: "Phosphorylation-independent inhibition by intracellular cyclic nucleotides of brain inwardly rectifying K^+ current expressed in Xenopus oocytes." FEBS Letters. 402. 12-16 (1997)

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  • [文献書誌] Yamada M, et al.: "Sulfonylurea receptor 2B and Kir6.1 form a sulfonilurea-sensitive but ATP-insensitive K^+ channel." Journal of Physiology. 499. 715-720 (1997)

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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