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ATP感受性Kチャネルの細胞内調節機構とその病態生理学的意義に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07457165
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

平岡 昌和  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80014281)

研究分担者 平野 裕司  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (00181181)
沢登 徹  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (00014217)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1996年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1995年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワードATP感受性Kチャネル / チャネルのrundown / 細胞内ATP / アクチン細骨格 / ADP / アデノシン / ロテイン・カイネース / プロティン・カイネース / ATPk感受性Kチャネル / 細胞内活性化因子 / チャネル活性の失活(rundown) / ATPの加水分解 / 再活性化 / アクチン細胞骨格
研究概要

ATP感受性Kチャネル(K_A_T_P)は、細胞内ATPにより抑制される性質のチャネルであるが、一方でATPはチャネルを機能状態に維持するために必要とするなど、その細胞内調節機構は複雑である。さらに、ATP以外にもチャネル機能を調節する因子があり、それらの作用機序もまだ十分解明されていないため、虚血に際して本当にこのチャネルが開口するのか否かもまだ疑問視されている。先ず、ATPの無い状態でチャネル活動が消失(rundown)し、これにMgATPを短時間投与した後これをとり除くとチャネルの再活性化が得られる。その機序としてリン酸化ではなくATPの加水分解が必要であることをすでに明らかにした。そこで、同様にATPの加水分解を要するアクチンの重合・脱重合がチャネル活性維持に関係するか否かを検討した。その結果、アクチンの脱重合を促進する薬剤によりチャネル活性は急速にrundownし、actin重合促進ないしその安定化をもたらす処置により、rundown途中のチャンルを回復させたが、完全にrundownしたものには無効で、MgATPが有効であった。このことよりアクチンの重合・脱重合状態がチャネル活性維持に重要であることを明らかにした。(K_A_T_P)は細胞内ATPのみにより強力に抑制され、細胞膜パッチではmM以上では完全に閉じてしまう。このため虚血早期には5mM近くのATPが存在する心筋では(K_A_T_P)は開口しないのではないかと考えられている。我々はパッチ膜記録での(K_A_T_P)のrundownを抑制する方法を見出したので、この標本を用いるとpH低下・ADPの存在などを虚血類似状態にすると1-2mM ATP存在下でも(K_A_T_P)が開口することを見出し、このチャネルが虚血早期から働くことを明らかにした。また虚血時に増加するアデノシンが(K_A_T_P)を開口させるか否か、またその機序は何か不明であるので、細胞内環境を維持するナイスタチン法を用いて検討した。その結果、アデノシンはA_2受容体を介し、プロティンカイネース活性化を介して働いている可能性を見出し、その細胞内機序を検討中である。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Hiraoka M,Sawanobori T. et al.: "Mechanism of openings and role of the ATP-sensitive K^+ channelsduring myocardial ischemia/reperfusion." pathophysiology of Heart Failure. 427-437 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa T,・・・,Hiraoka M. et al.: "Functional linkage of the cardiac ATP-sensitive K^+ channels to actin cytoskeleton." Pflugers Arch.431. 504-512 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishihara,K,Hiraoka M.et al.: "The tetravalent organic cation spermine causes the gating of the IRK1channel expressed in marine fibroblast cells." J. Physiol.491. 367-382 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M"Sawanobori T,et al.: "Function of cardiac ion channels under normal and pathological conditions." Jpn. Heart J.37. 693-707 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M.: "Pathological functions of the ATP-sensitive K^+ channels in myocardial ischemia" Jpn. Heart J.38,(in press). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M.,Furukawa T.: "Functional modulation of the cardiac ATP-sensitive K^+ channels." News in Physiological Science(in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M,Furukawa T,et al.: "Molecular and Cellular Mechanisms of Cardiovascular Regulation" Regulation of rundown and reactivation of cardiac ATP-sensitive K^+ channels., 83-91 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平岡 昌和: "細胞膜イオン電流-特にK電流を中心に。頻拍症" 西村書店, 51-66 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平岡,昌和: "Kチャネルの機能と構造-最近の話題" 呼吸と循環, 113-120 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M,Sawanobori T,Adaniya H,Furukawa T: "Mechanism of openings and role of the ATP-sensitive K^+ channels during myocardial ischemia/reperfusion." Pathophysiology of Heart Failure. 427-437 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa T,Yamane T,Terai T,Katayama Y,Hiraoka M: "Functional linkage of the cardiac ATP-sensitive K^+ channels to actin cytoskeleton." Pflugers Arch. 431. 504-512 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishihara K,Hiraoka M,Ochi R: "The tetravalent organic cation spermine causes the gating of the IRK1 channel expressed in marine fibroblast cells." J.Physiol.491. 367-382 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M,Sawanobori T,Kawano S,Hirano Y,Furukawa T: "Function of cardiac ion channels under normal and pathological conditions." Jpn Heart J.37. 693-707 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M,Furukawa T: "ATP-sensitive K^+ channels." News in Physiological Science. (in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M: "Pathological functions of the ATP-sensitive K^+ channels in myocardial ischemia." Jpn.Heart J.38 (in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M,Furukawa T,Sawanobori T,Yamane T: "Regulation of rundown and reactivation of cardiac ATP-sensitive K^+ channels." Molecular and Cellular Mechanisms of Cardiovascular Regulation. Springer Verlag. 83-91 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraoka M,Sawanobori T.etal.: "Mechanism of openings and role of the ATP-sensitive K^+ channels during myocardial ischemia/reperfusion." Pathophysiology of Heart Failure. 427-437 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa T,...Hiraoka H.et al.: "Functional linkage of the cardiac ATP-sensitive K^+ channels to actin cytoskeleton." Pflugers Arch.431. 504-512 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ishihara,K,Hiraoka M.et al.: "The tetravalent organic cation spermine causes the gating of the IRK1 channel expressed in marine fibroblast cells." J.Physiol.491. 367-382 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka M.,Sawanobori T.et al.: "Function of cardiac ion channels under normal and pathological conditions." Jpn.Heart J.37. 693-707 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka M.: "Pathological functions of the ATP-sensitive K^+ channels in myocardial ischemia" Jpn.Heart J.38(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka M.,Furukawa T.: "Functional modulation of the cardiac ATP-sensitive K^+ channels." News in Physiological Science. (in press).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka M,Furukawa T,et al.: "Molecular and Cellular Mechanisms of Cardiovascular Regulation" Regulation of rundown and reactivation of cardiac ATP-sensitive K^+ channels., 83-91 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 平岡昌和: "細胞膜イオン電流-特にK電流を中心に。頻拍症" 西村書店, 51-66 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 平岡昌和: "Kチャネルの機能と構造-最近の話題" 呼吸と循環, 113-120 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Sawanobori T,Hiraoka M.et al.: "Role of ATP-sensitive K^+ channel in the development of A-V block during hypoxia." J.Mol.Cell.Cardiol.27. 647-657 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yamane T,Furukawa T.& Hiraoka M.: "Characterization of 4-aminopyridine block of the noninactivating cloned K^+ channel,K_V1.5,expressed in Xenopus oocytes." Am.J.Physiol.269. H556-H564 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa T,Yamane T,Hiraoka M,et al.: "Negative charges that share important elements of function in cloned cardiac K^+ channel (K_V1.5)." Heart Vessels. Supp 9. 14-16 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 平岡昌和,沢登徹,他: "虚血病態におけるATP感受性K^+チャネル開口の役割" Jpn.Circ.J.Suppl.4. 1225-1231 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 山根禎一,古川哲史,平岡昌和: "電位依存性K^+チャネルクローンと固有のKチャネルとの機能相関" 心電図. 15. 114-123 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 山根禎一,古川哲史,平岡昌和: "膜電位依存性カリウムチャネル" 蛋白質・核酸・酵素. 40. 2280-2287 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka M.: "Recent Progress in Electropharmacology of the Heart,ed.by J.Toyama,M.Hiraoka,I.Kodama" CRC Press, 97-105 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka M,Furukawa T.et al.: "Potassium Channels in Normal and Pathological Conditions,ed.by J.Verooche,P.P.van Bogart & F.Verdonck." Leaven University Press, 103-107 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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