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カルシウムチャネルサブユニット欠損マウスの作製とその機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 09044351
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 神経化学・神経薬理学
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

井本 敬二  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00176512)

研究分担者 BEAM Kurt G.  コロラド州立大学, 解剖・神経生物学教室, 教授
SCHWARTZ Arn  シンシナティ大学, 分子薬理研究所, 所長
若森 実  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (50222401)
中井 淳一  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (80237198)
森 泰生  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (80212265)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードカルシウムチャネル / ジーンターゲティング / 神経伝導 / 神経伝達 / 活動電位
研究概要

電位依存性Ca^<2+>チャネルP/Q型のチャネル形成サブユニットα_<1A>(或いはBI)遺伝子の変異である、tottering(tg)、及びleaner(tg-la)(欠神性小発作或いは強い運動失調が特徴的)が引き起こす、P/Q型電流の直接の機能異常を検討した。パッチクランプ法による急性単離ブルキンエ細胞におけるP/Q型Ca^<2+>チャネル、及びBHK細胞に組み換え発現させた両変異体P/Q型チャネルを解析し、野性型の性質との比較をしたところ、2つの変異のうちでは強い行動異常を示すtg-laの方がより強く、P/Q型Ca^<2+>電流の電流密度減少や不活性化の変化を及ぼすことが明らかになった。これらのことは、α_<1A>遺伝子に起因するヒト遺伝性神経疾患の発症機序を明らかにする上で、非常に重要な知見である。また、同じく欠神性小発作或いは運動失調症状を示すstargazerマウスが新規γサブユニット(γ_2)に欠損変異を有することが明らかになった。更には、GTP結合(G)蛋白質による電位依存性Ca^<2+>チャネル活性抑制の分子的機序の検討を行ったところ、Gβ_γがα_<1B>(N型)及びα_<1A>(P/Q型)の繰り返し単位I-II loopに、GaがC末端に結合することが明らかになった。さらには、骨格筋における興奮収縮連関を司る、L型Ca^<2+>チャネル(ジヒドロビリジン受容体)とカルシウム放出チャネル(リアノジン受容体)との相互作用に重要な領域をそれぞれの1次構造上に決定した。これらの知見は種々の変異体における機能異常を理解する上で非常に重要である。
さらには、受容体Ca^<2+>チャネルを形成する新規のTRP5のcDNAをマウス脳より単離した。TRP5はHEK細胞内在性のG蛋白質共役型ATP受容体の刺激によって、Ca^<2+>ストアの枯渇とは無関係に開口する、Ca^<2+>チャネルであることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] Okada T: "Molecular cloning and functional characterization of a novel receptor-activated TRP Ca^<2+> channel from mouse brain." J Biol Chem. 273. 10279-10287 (1998)

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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] Wakamori M: "Halothane increases open probability of glycine-activated channel current in rat central neurones." Br J Anaesth. 80. 840-842 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai J: "Two regions of the ryanodine receptor involved in coupling with L-type Ca^<2+> channels." J Biol Chem. 273. 13403-13406 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa T: "Differential interactions of the C terminus and the cytoplasmic I-II loop of neuronal Ca^<2+> channels with G-protein α and βγ subunits. I. molecular determination." J Biol Chem. 273. 17585-17594 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukwa T: "Differential interactions of the C terminus and the cytoplasmic I-II loop of neuronal Ca^<2+> channels with G-protein α and βγ subunits. II. Evidence for direct binding." J Biol Chem. 273. 17595-17603 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamazaki K: "Genetic mapping of mouse transient receptor potential (Trrp) genes responsible for capacitative calcium entry channels to chromosomes 3, 7, 9, and X." Genomics. 51. 303-305 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Letts VA: "The mouse stargazer gene encodes a neuronal Ca^<2+> channel γ subunit." Nature Genetics. 19. 340-347 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai J: "Localization in the II-III loop of the dihydropyridine receptor of a sequence critical for excitation-contraction coupling." J Biol Chem. 273. 24983-24986 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakamori M: "Single tottering mutations responsible for the neuropathic phenotype of the P-type calcium channel." J Biol Chem. 273. 34857-34867 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi T: "Ca^<2+> channel antagonists and neuroprotection from cerebral ischemia." Eur J Pharmacol. 363. 1-15 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森 泰生: "Ca^<2+>チャネルの構造・機能とその病態" Mebio. 15巻・6号. 44-53 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森 泰生: "受容体活性化されるCa^<2+>流入機構容量性Ca^<2+>流入とTRP蛋白質" 蛋白質核酸酵素. 14. 1567-1578 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久野 宗: "岩波講座 現代医学の基礎 第6巻 脳・神経の科学Iニューロン" 岩波書店, 188 (1998)

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  • [文献書誌] 金子章道: "脳と神経:分子神経生物科学入門" 共立出版, 363 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okada T et al.: "Molecular cloning and functional characterization of a novel receptor-activated TRP Ca^<2+> channel from mouse brain." J Biol Chem. 273. 10279-10287 (1998)

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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] Wakamori M et al.: "Halothane increases open probability of glycine-activated channel current in rat central neurones." Br J Anaesth. 80. 840-842 (1998)

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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] Nakai J et al.: "Two regions of the ryanodine receptor involved in coupling with L-type Ca^<2+> channels." J Biol Chem. 273. 13403-13406 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa T et al.: "Differential interactions of the C terminus and the cytoplasmic I-II loop of neuronal Ca^<2+> channels with G-protein alpha and betagamma subunits.I.molecular determination." J Biol Chem. 273. 17585-17594 (1998)

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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] Furukawa T et al.: "Differential interactions of the C terminus and the cytoplasmic I-II loop of neuronal Ca^<2+> channels with G-protein alpha and betagamma subunits.II.Evidence for direct binding." J Biol Chem. 51. 303-305 (1998)

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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] Yamazaki K et al.: "Genetic mapping of mouse transient receptor potential (Trrp) genes reponsible for capacitative calcium entry channels to chromosomes 3,7,9, and X." Genomics. 51. 303-305 (1998)

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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] Letts VA et al.: "The mouse star gazer gene encodes a neuronal Ca^<2+> channel gamma subunit." Nature Genetics. 19. 340-347 (1998)

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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] Nakai J et al.: "Localization in the II-III loopof the digydropyridine receptor of a sequence critical for excitaton-contraction coupling." J Biol Chem. 273. 24983-24986 (1998)

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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] Wakamori M et al.: "Single tottering mutations responsible for the neuropathic phenotype of the P-type calcium channel." J Biol Chem. 273. 34857-34867 (1998)

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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] Kobayashi T et al.: "Ca^<2+> channel antagonists and neuroprotection from cerebral ischemia." Eur J Pharmacol. 363. 1-15 (1998)

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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] Okada T: "Molecular cloning and functional characterization of a novel receptor-activated TRP Ca^<2+> channel from mouse brain." J Biol Chem. 273. 10279-10287 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Wakamori M: "Halothane increases open probability of glycine-activated channel current in rat central neurones." Br J Anaesth. 80. 840-842 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakai J: "Two regions of the ryanodine receptor involved in coupling with L-type Ca^<2+> channels." J Biol Chem. 273. 13403-13406 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa T: "Differential interactions of the C terminus and the cytoplasmic I-II loop of neuronal Ca^<2+> channels with G-protein α and β γ subunits. I. molecular determination." J Biol Chem. 273. 17585-17594 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa T: "Differential interactions of the C terminus and the cytoplasmic I-II loop of neuronal Ca^<2+> channels with G-protein α and β γ subunits. I. Evidence for direct binding." J Biol Chem. 273. 17595-17603 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki K: "Genetic mapping of mouse transient receptor potential (Trrp) genes responsible for capacitative calcium entry channels to chromosomes 3,7,9,and X." Genomics. 51. 303-305 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Letts VA: "The mouse stargaver gene encodes a neuronal Ca^<2+> channel γ subunit." Nature Genetics. 19. 340-347 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakai J: "Localization in the II-III loop of the dihydropyridine receptor of a sequence critical for excitation-contraction coupling." J Biol Chem. 273. 24983-24986 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Wakamori M: "Single tottering mutations responsible for the neuropathic phenotype of the P-type calcium channel." J Biol Chem. 273. 34857-34867 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi T: "Ca^<2+> channel antagonists and neuroprotection from cerebral ischemia." Eur J Pharmacol. 363. 1-15 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 森 泰生: "Ca^<2+>チャネルの構造・機能とその病態" Mebio. 15巻・6号. 44-53 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 森 泰生: "受容体活性化されるCa^<2+>流入機構 容量性Ca^<2+>流入とTRP蛋白質" 蛋白質核酸酵素. 14. 1567-1578 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kusukawa, M.Fujita: "“Ship-in-a-Bottle" Formation of Stable Hydrophobic Dimers of cis-Azobenzene and -Stibene Derivatives in a Self-Assembled Coordination Nanocage" J.Am.Chem.Soc.121・6. 1397-1398 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久野 宗: "岩波講座 現代医学の基礎 第6巻 脳・神経の科学Iニューロン" 岩波書店, 188 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 金子章道: "脳と神経:分子神経生物科学入門" 共立出版, 363 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakai, J.: "Functional nonequality of the cardiac and skeletal ryanodine receptor" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 1019-1022 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa, T.: "Voltage and pH dependent block of cloned N-type Ca^<2+> channels by amlodipine." Br.J.Parmacol.121. 1136-1140 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, T.: "Inhibitory effects of a new neuroprotective dilitazem analogue,T-477,on cloned brain Ca^<2+> channels expressed in Xenopus oocytes." Eur.J.Parmacol.332. 313-320 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Garcia, J.: "Role of S4 seqments and the leucine heptad motif in the activation of an L-type calcium channel." Biophys.J.72. 2515-2523 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Dirksen, R.T.: "The S5-S6 linker of Repeat is a critical determinant of L-type Ca^<2+> channel conductance." Biophys.J.73. 1402-1409 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakashima, Y.: "Molecular cloning and characterization of a human brain ryanodine receptor." FEBS Lett.417. 157-162 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Wakamori, M.: "Functional characterization of ion permeation pathway in the N-type Ca^<2+> channel." J.Neurophysiol.79. 622-634 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mori, Y.: "TRP subtypes are responsible for capacitative calcium entery in distinct mouse brain neurons." Neuroreport. 9. 507-515 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, K.: "Genetic mapping of mouse transient receptor potential (Trrp) genes responsible for capacitative calcium entry channels" Genomics. (in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa, T.: "Differential interactions of the C-terminus and I-II loop of Ca^<2+> channels with G-protein α-and βγ:I Molecular determination" J.Biol.Chem. (in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa, T.: "Differential interactions of the C-terminus and I-II loop of Ca^<2+> channels with G-protein α-and βγ:II.Evidence for Direct Binding." J.Biol.Chem. (in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Okada, T.: "Molecular Cloning and Functional Characterization of a Novel Receptor-Activated TRP Ca^<2+> Channel from Mouse Brain." J.Biol.Chem.(in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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