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心筋の分化、成長過程における細胞内カルシウム調節機構とその異常

研究課題

研究課題/領域番号 12136206
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

須田 憲男  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80201581)

研究分担者 大野 哲生  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (30233224)
福田 紀男  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (30301534)
研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
55,400千円 (直接経費: 55,400千円)
2004年度: 13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2003年度: 13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2002年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2001年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
キーワード再生医学 / シグナル伝達 / 発生・分化 / 循環器・高血圧 / 生理学 / 心不全 / 心筋 / カルシウム / 筋小胞体 / クロスブリッジ / 筋長効果 / スキンドファイバー / タイチン / トリプシン / アシドーシス / コネクチン / カルシウム放出 / リアノジン受容体
研究概要

1)心不全発症遺伝子改変マウスに関する研究:PDK1 KOマウス心筋の機能解析:PDKlはホスホイノシトイド3-リン酸の重要なエフェクターであるリン酸化酵素であるが、この酵素を欠損する遺伝子改変マウスは出生後5-6週で心不全を発症し死亡する。PDK1 KOマウス全心臓を用いて、心不全の病態に密接に関連するβ受容体の刺激応答性について検討したところ、β受容体刺激薬のイソプロテレノール(ISO)による陽性変力作用がみられなかった。アデニレートシクラーゼを活性化するホルスコリンによっても陽性変力作用はみられず、各種プロテインフォスファターゼ(PP)のうち、心筋L型Ca^<2+>チャネル(CACNA1C)の脱リン酸化を抑制するとされるPP2A阻害剤のCalyculin A存在下でのみISOによる陽性変力作用がみられた。従って、PDK1 KOマウスではCa^<2+>チャネルのリン酸化が強く抑制されている可能性が示唆された。2)2次性副甲状腺機能亢進症(SHPTH)患者の副甲状腺細胞に発現するCACNAICに関する研究:長期透析患者でSHPTHを発症する者は高頻度に心肥大や心不全を発症する。高PTH値を呈する透析患者を対象に遺伝子統計解析を適用した結果、CACNAICが関連遺伝子として示唆された。そこで、我々はSHPTH患者より得られた培養副甲状腺細胞に、免疫染色、細胞内Ca^<2+>測定、および電気生理学的測定を適用し、CACNAICがCa^<2+>流入経路として機能し得ることを証明した。3)Ca^<2+>増幅効率に関する研究:Ca2+低親和性蛍光色素であるFluo-5Nをウサギの単一心室筋細胞に負荷したところ、筋小胞体Ca^<2+>放出に伴う蛍光強度の減少が確認された。4)筋原線維の水の束縛力に関する研究:筋原線維懸濁液の水プロトンNMR信号の緩和時定数の解析により、筋原線維は、静電作用で考えられる距離の1000倍ほど遠くの水まで束縛し、線維の周りに厚い水和層を形成していることが示唆された。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (17件)

  • [雑誌論文] Reduced beta-adrenergic response in mouse hearts lacking PDK12005

    • 著者名/発表者名
      Matsuba D, Takemori S, Suda N et al.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 88

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Parathyroide cells in patients with secondary hyperparathyroidism express functional alpha 1C subunit of L-type calcium channel2005

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama K, Suda N et al.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 88

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of calcium-induced calcium release by tetanic stimulation in skeletal myotubes2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuba D, Suda N
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 88

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Parathyroid cells express functional alpha 1C subunit of L-type calcium channel (CACNA1C)2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuba D, Suzuki A, Suda N et al.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Science 97,suppl1

      ページ: 92-92

    • NAID

      130005447810

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduced beta adrenergic response in the mouse whole hearts lacking PDK12005

    • 著者名/発表者名
      Suda N, Matsuba D, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Science 97,suppl1

      ページ: 180-180

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Parathyroid cells express functional alpha 1C subunit of L-type calcium channel (CACNA1C)2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuba D, Suda N et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Physiol. (in press)

    • NAID

      130005447810

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dihydropyridine-sensitive calcium entry activated by physiological increase in extracellular calcium concentration in human yperparathyroid cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Suzuki A, Suda N et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Physiol. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Could phosphorylated Tropoinin I by beta-adrenergic stimulation be dephosphyrylated simply by removal of the drug?2005

    • 著者名/発表者名
      Suda N, Matsuba D, Takemori S
    • 雑誌名

      Jpn.J.Physiol. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Parathyroid cells in patients with secondary hyperparathyroidism show functional voltage-gated calcium channel activity2005

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama K, Suda N, et al.
    • 雑誌名

      The Jpn.J.Nephrology 47(3)(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Pharmacological properties of voltage calcium channels expressed in hyperparathyroid cells2005

    • 著者名/発表者名
      IidaR, Suda N et al.
    • 雑誌名

      The Jpn.J.Nephrology 47(3)(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Contractile properties of young mouse cardiac myocytes2004

    • 著者名/発表者名
      Suda N, Matsuba D
    • 雑誌名

      Jpn.J.Physiol. 54

    • NAID

      130007039396

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 筋原線維の束縛力2004

    • 著者名/発表者名
      木村雅子, 大野哲生 他
    • 雑誌名

      生物物理 44

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N: "A molecular mechanism underlying swift relaxation of tetanized muscles"Jpn J Physiol. 53. S194 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N, Matsuba D: "Contractile properties of young mouse cardiac myocytes"Jpn J Physiol. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 千葉 允文, 竹森 重, 大野 哲生, 山口 眞紀: "筋原線維近傍の水には、遠達する束縛力が及んでいる"生物物理. 43. S130 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kusakari Y: "Fundamental properties of the relaxation between cytosolic Ca and isometric tension in mouse ventricular muscles-comparison with ferret and rat"J.Muscle Res Cell Motil. 23. 181 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N: "A molecular mechanism underlying swift relaxation of tetanized muscles"Jpn J Physiol. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda N: "Length dependence of tension generation in rat skinned cardiac muscle : role of titin in the Frank-Starling mechanism of the heart"Circulation. 104巻. 1639-1645 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda N: "Acidosis or inorganic phosphate enhances the length dependence of tension in rat skinned cardiac muscle"J Physiol.. 536巻. 153-160 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda N: "Regulation of Ca sensitivity of contractile elements in cardiac muscle. Clinical calcium"Clinical calcium. 11巻. 707-712 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda N: "Effect of acidosis on length-dependent activation in skinned cardiac muscle"Jpn. J. Physiol.. 51巻. S162 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi M: "Studies of the water state in the frog skeletal muscle"Jpn. J. Physiol.. 51巻. S168 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki D: "Relationship between myocardiac spoc and heartbeat"Biophys. J.. 82巻. 600a (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N: "Repolarization Inhibits caffeine-Induced Ca^<2+> release In skeletal myotubes."Journal of Muscle Research Cell Motility. 21巻. 193 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suda N: "Low serum promotes maturation of excitation-contraction coupling in myotubes."Pfluegers Archiv. 439巻. 555-558 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Lorenzon N: "N-terminal tagging of the skeletal ryanodine receptor with green fluorescent protein does not interfere with the restoration of bi-directional coupling."Archives of Biochemistry and Biophysics.. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kajiwara H: "Effect of troponin I phosphorylation by protein kinase A on length-dependence of tension activation in skinned cardiac muscle fibers."Biochem Biophys Res Commun.. 272巻. 104-110 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda N: "Effect of acidosis on length dependence of tension generation in skinned cardiac muscle."Biophysical Journal. 80巻. 259a (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 福田紀男: "心筋の長さ-張力関係のメカニズム"生物物理. 40巻. S61 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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