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一酸化窒素によるカルシウム放出が誘導する神経細胞死の分子機構解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J00025
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 薬理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

三上 義礼  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,320千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードカルシウム / 一酸化窒素 / リアノジン受容体 / S-ニトロシル化 / 神経細胞死 / 薬理学 / てんかん / NICR / イメージング
研究実績の概要

1型リアノジン受容体(RyR1)は、ガスメディエータのひとつである一酸化窒素 (NO)によってS-ニトロシル化修飾を受けて活性化し、小胞体から細胞質にカルシウムイオン(Ca2+)を放出する。この現象を「nitric oxide-induced calcium release(NICR)」という(Kakizawa et al., 2012)。S-ニトロシル化修飾を受けるシステイン残基は、マウスRyR1の3636番目に該当し、この部位をアラニンに置換したノックインマウスを用いて解析を進めた。本研究では、NICRと神経細胞死の関係を明らかにし、神経疾患の治療に向けて有効な戦略を見出すことを目的としている。本年度は、以下の成果を得た。
1.カイニン酸誘発てんかんモデルマウスを作製し、海馬CA3領域における神経変性を野生型マウスとノックインマウスの間で比較した。いずれのマウスでもてんかん発作は同様に起こるが、カイニン酸投与24時間後の海馬CA3領域の神経変性は、ノックインマウスにおいて有意に軽減していた。
2.NO放出ドナー化合物NOC7を初代培養神経細胞に作用させることによって誘導される神経細胞死が、RyR1阻害薬ダントロレンによって軽減した。
3.カイニン酸誘発てんかんモデルマウスにおいて、ダントロレン投与により、海馬における神経変性が軽減した。
以上の結果は、RyR1-Cys3636のS-ニトロシル化によるNICRとてんかんに伴う神経細胞死の関係を明らかにしたものである。さらに、RyR1がてんかん重積に伴う海馬硬化症の治療標的になりうることを示唆する。この成果を日本神経科学学会、日本薬理学会年会、日本生理学会大会にて発表した。これらの結果をまとめ、論文投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Chlorogenic acid, a polyphenol in coffee, protects neurons against glutamate neurotoxicity2015

    • 著者名/発表者名
      Mikami, Y. and Yamazawa, T.
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 139 ページ: 69-73

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2015.08.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polysulfides are possible H_2S-derived signaling molecules in rat brain.2013

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kimura, Yoshinori Mikami, Kimiko Osumi, Mamiko Tsugane, Junichiro Oka, Hideo Kimura
    • 雑誌名

      FASEB Journal

      巻: 27 号: 6 ページ: 2451-2457

    • DOI

      10.1096/fj.12-226415

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 一酸化窒素誘導Ca2+放出:1型リアノジン受容体のS-ニトロシル化による神経細胞死 Nitric oxide-induced calcium release: S-nitrosylation of the type 1 ryanodine receptor and neuronal cell death2016

    • 著者名/発表者名
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、柴田和輝、杉山弘樹、小山隆太、伊藤明博、村山尚、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、斉藤延人、櫻井隆、飯野正光
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] S-nitrosylation of the type 1 ryanodine receptor mediates neuronal cell death2016

    • 著者名/発表者名
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、柴田和輝、杉山弘樹、小山隆太、伊藤明博、村山尚、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、斉藤延人、櫻井隆、飯野正光
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alterations in neuronal mitochondrial functions in response to nitric oxide-induced Ca2+ release via type 1 ryanodine receptor2016

    • 著者名/発表者名
      中畝拓哉、鈴木純二、三上義礼、金丸和典、飯野正光
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 1型リアノジン受容体の一酸化窒素による活性化と神経細胞死2015

    • 著者名/発表者名
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、柴田和輝、小山隆太、村山尚、山澤徳志子、池谷裕二、櫻井隆、飯野正光
    • 学会等名
      平成27年度筋生理の集い
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学高木会館(東京都港区)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳のTRPA1チャネルを活性化するシグナル分子としてのポリサルファイドとその生合成2015

    • 著者名/発表者名
      木村由佳、三上義礼、大隅貴美子、津金麻美子、岡淳一郎、豊福優希子、小池伸、渋谷典広、永原則之、小笠原裕樹、木村英雄
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市中央区港島中町)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] S-nitrosylation of the type 1 ryanodine receptor induces neuronal cell death2015

    • 著者名/発表者名
      三上 義礼、金丸 和典、小田 康弘、柿澤 昌、柴田 和輝、杉山 弘樹、小山 隆太、伊藤 明博、山澤 徳志子、渡辺 雅彦、池谷 裕二、斉藤 延人、飯野 正光
    • 学会等名
      第38回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] S-nitrosylation of the type 1 ryanodine receptor induces neuronal cell death2015

    • 著者名/発表者名
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、柴田和輝、杉山弘樹、小山隆太、伊藤明博、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、斉藤延人、飯野正光
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市中央区港島中町)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Polysulfides derived from H2S, are possible signaling molecules that activate TRPA1 channels in rat brain2015

    • 著者名/発表者名
      木村由佳、三上義礼、大隅貴美子、津金麻美子、岡淳一郎、木村英雄
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市中央区港島中町)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ポリフェノールの神経保護作用:Coffee polyphenol chlorogenic acid protects neurons against glutamate neurotoxicity2015

    • 著者名/発表者名
      山澤 徳志子、三上 義礼
    • 学会等名
      第120回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回 日本生理学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] S-ニトロシル化を介した1型リアノジン受容体活性化による一酸化窒素誘導神経細胞死2015

    • 著者名/発表者名
      三上 義礼、金丸 和典、小田 康弘、柿澤 昌、杉山 弘樹、柴田 和輝、小山 隆太、伊藤 明博、山澤 徳志子、渡辺 雅彦、池谷 裕二、斉藤 延人、飯野 正光
    • 学会等名
      第88回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 活性型の硫化水素であるポリサルファイドは、ラット脳でTRPA1チャネルを活性化する2015

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、三上 義礼、大隅 貴美子、津金 麻美子、岡 淳一郎、木村 英雄
    • 学会等名
      第88回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫化水素とポリサルファイドの生理機能2014

    • 著者名/発表者名
      木村 英雄、渋谷 典広、三上 義礼、木村 由佳、小笠原 裕樹、永原 則之、岡 淳一郎、小池 伸
    • 学会等名
      第87回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫化水素由来のポリサルファイドは、ラット脳でTRPA1を活性化するシグナル分子として働く2014

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、三上 義礼、大隅 貴美子、津金 麻美子、岡 淳一郎、木村 英雄
    • 学会等名
      第87回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NO-induced calcium release (NICR)と神経細胞死2014

    • 著者名/発表者名
      三上 義礼、金丸 和典、小田 康弘、杉山 弘樹、小山 隆太、伊藤 明博、柿澤 昌、山澤 徳志子、村山 尚、渡辺 雅彦、池谷 裕二、斉藤 延人、飯野 正光
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「新規シグナル伝達分子とその生理学的可塑性」
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The regulation of H2S production and its role in the retina2014

    • 著者名/発表者名
      木村 英雄、三上 義礼、 渋谷 典広、木村 由佳、小笠原 裕樹、永原 則之、山田 雅弘
    • 学会等名
      第37回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] H2S-derived polysulfides are potential signaling molecules that activate TRPA1 channels in rat brain2014

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、三上 義礼、大隅 貴美子、津金 麻美子、岡 淳一郎、木村 英雄
    • 学会等名
      第37回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 1型リアノジン受容体のS-ニトロシル化を介した神経細胞死の誘導2014

    • 著者名/発表者名
      三上 義礼、金丸 和典、小田 康弘、杉山 弘樹、小山 隆太、伊藤 明博、柿澤 昌、山澤 徳志子、村山 尚、渡辺 雅彦、斉藤 延人、飯野 正光
    • 学会等名
      第130回 日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      星薬科大学百年記念館(東京都品川区)
    • 年月日
      2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Induction ofneuronal cell death through S-nitrosylation of the type I ryanodine receptor2014

    • 著者名/発表者名
      三上 義礼、金丸 和典、小田 康弘、伊藤 明博、柿澤 昌、山澤 徳志子、斉藤 延人、飯野 正光
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール・仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Polysulfides are potential HzS-derived signaling molecules that activate TRPA1 channels in rat brain2014

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、三上 義礼、大隅 貴美子、津金 麻美子、岡 淳一郎、木村 英雄
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール・仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen sulfide protects retina from light-induced degeneration2014

    • 著者名/発表者名
      木村 英雄、三上 義礼、渋谷 典広、木村 由佳、永原 則之、山田 雅弘
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール・仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Regulation ofH_2S production by cystathionine r-lyase by calcium2013

    • 著者名/発表者名
      木村 英雄、三上 義礼、渋谷 典広、小笠原 裕樹
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学会大会・第23回日本神経回路学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Signaling mechanism of hydrogen sulfide in astrocytes2013

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、三上 義礼、大隅 貴美子、津金 麻美子、岡 淳一郎、木村 英雄
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学会大会・第23回日本神経回路学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Polysulfides are H_2S-derived signaling molecules in rat brain.2013

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、三上 義礼、大隅 貴美子、津金 麻美子、岡 淳一郎、木村 英雄
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科 細胞分子薬理学教室

    • URL

      http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科細胞分子薬理学教室ホームページ

    • URL

      http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科細胞分子薬理学教室ホームページ

    • URL

      http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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