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超高速測光によるカリウムチャネル機能測定法の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 08557008
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 薬理学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

堀尾 嘉幸  大阪大学, 医学部, 助教授 (30181530)

研究分担者 磯本 正二郎  大阪大学, 医学部, 助手 (80273671)
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)
山田 充彦  大阪大学, 医学部, 助手 (10263237)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
1998年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1997年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1996年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワードカリウム / チャネル / 水チャネル / 内向き整流カリウムチャネル / グリア細胞 / 壁細胞 / パッチクランプ / 染色体地図 / 内向き整流性カリウムチャネル / スルホニルウレア受容体 / クラスタリング / 網膜 / ミュラー細胞 / ラミニン / spatial buffering / パッチクランプ法 / RT-PCR / clustering / SAP97
研究概要

内向き整流カリウムチャネル(Kirチャネル)は多種類のメンバーが存在するファミリーからなり、カリウムイオン(K+)を選択的に透過させるチャネルである。一次構造上で、N末端、C末端ともに細胞質内にあって、膜貫通領域を2つ持っており、その間にチャネルポア(穴)を形成する主な領域となっているH5とよばれる互いに相同性の高い領域が存在している。Kirチャネルはこのサブユニットが4つ集まって1つのポアを作る4量体として存在している。その機能として、細胞静止膜電位を深める作用、静止膜電位を安定化させる作用、細胞の興奮を抑制する作用、K+の輸送、インスリンの分泌など多彩な機能を持っている。Kirチャネルの機能の解析法として、パッチクランプによる電気的な測定とルビジウム(Rb)の放射性同位体を用いた測定法があるが、それぞれに問題点も存在した。申請者らは本研究によって、Kirチャネルファミリーの構造、分布、機能をさらに明かとするとともに、これまでのカリウムチャネルの機能測定法に替わりうる方法、或いはこれまでの測定法の欠点を補いうる新たな測定法の開発をおこなうことを試みた。本研究によって(1) Kirチャネルの1つKir4.1/KAB-2について、このチャネルの分布局在と機能を明らかとし、局在化のメカニズムについて検討を加え、さらに水チャネルAQP-4との共存について調べた。(2) 新しいATP感受性Kirチャネルのスルフォニルウレア受容体サブユニットをクローン化し、血管平滑筋に発現するATP感受性Kirチャネルを明らかとした。(3) Kirチャネルの新たなサブフォームをクローン化し、また、いくつかのKirチャネルについて遺伝子の染色体上での位置を決定した。(4) 新たなカリウムチャネル測定法を検討し、その問題点を明かとした。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] Horio Y et al.: "Differential distribution of classical inwardly rectifying potassium channel mRNAs in the brain : Comparison of IRK2 with IRK1 and IRK3." FEBS Lett.379. 239-243 (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
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horio Y et al.: "Clustering and enhanced activity of an inwardly rectifying potassium channel, Kir4.1, by an anchoring protein, PSD-95/SAP 90 family." J.Biol.Chem.272. 12885-12888 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hibino H et al.: "An ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel, KAB-2 (Kir4.1), in cochlear striavascularis of inner ear : its specific subcellular localization and correlation with the formation of endocochlear potential." J.Neurosci. 17. 4711-4721 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishii M et al.: "Expression and clustered distribution of an inwardly rectifying potassium channel, KAB-2/Kir4.1, on mammalian retinal Muller cell membrance ; Their regulation by insulin and laminin signals." J.Neurosci. 17. 7725-7735 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimoto Y et al.: "Somatostatin induces hyperpolarization in pancreatic islet α cells by activating a G protein-gated K+ channel." FEBS Lett.444. 265-269 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagelhus E A et al.: "Immunogold evidence suggests that coupling of K+ siphoning and water transport in rat retinal Muller cells is mediated by a coenrichment of Kir4.1 and AQP4 in specific membrane domains." Glia. in press.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurachi et al.: "Potassium Channels : Molecular Structure, Function, and Diseases." Academic Press (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. 444. 265-269 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Inanobe, 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. 19. 1006-1017 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [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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      1998 研究成果報告書概要
  • [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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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shindo, M.Yamada, S.Isomoto, Y.Horio, Y.Kurachi: "SUR2 (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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      1998 研究成果報告書概要
  • [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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      1998 研究成果報告書概要
  • [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 heart." Circulation Research. 82. 513-518 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [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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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hibino, Y.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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [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 Kt channel." The Journal of General Physiology. 108. 485-495 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [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 basolateral membrane of renal distal tubular epithelia." FEBS Letters. 388. 11-15 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimoto Y et al.: "Somatostatin induces hyperpolarization in pancreatic islet α cells by activating a G protein-gated K+ channel." FEBS Lett.444. 265-269 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nagelhus E A et al.: "Immunogold evidence suggests that coupling of K+ siphoning and water transport in rat retinal Miller cells is mediated by a coenrichment of Kir4.1 and AQP4 in specific membrane domains." Glia. (in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tada: "Inwardly rectifying K+ channel in Muller cells:Comparison with the KAB-2/Kir4.1 channel expressed in HEK293T cells" Jpn.J.Physiol.48. 71-80 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okuyama: "The effects of nucleotides and potassium channel openers on the SUR2A/Kir6.2 complex K+ channel expressed in a mammalian cell line,HEK293T cells" Pflugers Arch-Eur J.Physiol.435. 595-603 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [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" Br.J.Pharmacol.124. 985-991 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] D.Kim: "Cloning and functional expression of a novel cardiac two-pore background K+ channel(cTBAK-1)" Circ Res.82. 513-518 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada M, et all.: "Sulfonylurca receptor 2B and Kir6.1 form a sulfonilurca-sensitive but ATP-insensitive K+ channel." Journal of Physiology. 499. 715-720 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Horio Y, et al.: "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. 12885-12888 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hibino H, et al.: "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. 4711-4721 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Isomoto S, et al: "Sur2 and Kcnj8 genes are tightly linked on the distal region of mouse chromosome." Mammalian Genome. 8. 790-791 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ishis M, et al.: "Expression and clustered distribution of an inwardly rectifying potassium channel,KAB-2/Kir4.1,on mammalian retinal miller cell membrane : Their Regulation by insulin and laminin signals." The Journal of Neuroscience. 17. 7725-7735 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tada Y, et al.: "Assignment of the glial inwardly rectifying potassium channel KAB-2/Kir4.1 (Kcnjl0) gene to the distal region of mouse chromosome 1." Genomics. 45. 629-630 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Okuyama Y, et al.: "Properties of SUR2A/Kir6.2 ATP-sensitive K+ channels expressed in a mammalian cell line,HEK 293T cells." Pfulers Archiv European Journal of Physiology. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kim DH, et al.: "Molecular cloning and functional expression of a novel weak inward rectifier K+ channel with two pore domains predominantly expressed in heart." Circulation Research. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Horio Y.: "Clustering and enhanced activity of an inwardly rectifying potassium channel,Kir4.1.by and anchoring protein,PSD-95/SAP 90 family." The Journal of Biological Chemistry. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hibino H.: "ATP-dependent inwardly rectifying potassium channel,K_<AB>-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. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada M.: "Sulfonylurea receptor 2B and Kir6.1 form a sulfonilurea-sensitive but ATP-insensitive K^+ channel." Journal of Physiology. 499. 715-720 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Horio Y.: "Differential distribution of claasical inwardly rectifying potassium channel mRNAs in the brain : comparison of IRK2 with IRK1 and IRK3." FEBS Letters. 379. 239-243 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Isomoto S.: "A novel ubiquitously-distributed isoform of GIRK2 (GIRK2B) enhances GIRK1-expression of the G-protein-gated K^+ current in Xenopus oocytes." Biochemical and Biophysical Research Communications. 218. 286-291 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita T.: "Competition between Mg^<2+> and spermine for cloned IRK2 channel expressed in a human cell line." Journal of Physiology. 493. 143-156 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ito M.: "Immunolocalization of an inwardly rectifying K^+ channel,K_<AB>-2 (Kir4.1),in the basolateral membrane of renal distal tubular epithelia." _FEBS Letters. 388. 11-15 (1996)

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

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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