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細胞イオン代謝異常による心筋機能不全発症機序の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14370236
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
研究機関千里金蘭大学 (2003)
国立循環器病センター(研究所) (2002)

研究代表者

重川 宗一  千里金蘭大学, 生活科学部, 教授 (00113738)

研究分担者 岩田 裕子  国立循環器病センター研究所, 循環分子生理部, 室員 (80171908)
土井 純子  千里金蘭大学, 生活科学部, 講師 (50343728)
花田 裕典  国立循環器病センター研究所, 循環分子生理部, 室員 (60228509)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2002年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード拡張型心筋症 / 筋ジストロフィー / ジストロフィン複合体 / 筋細胞変性 / Na^+ / Ca^<2+>交換輸送体 / H^+交換輸送体 / 心不全 / 心筋症 / ジストロフィー / ストレッチ活性化チャネル / サルコグリカン
研究概要

筋変性疾患発症の分子機序の研究を行い、その過程において、ストレッチ刺激に反応して、生理的条件下で細胞内へCa^<2+>イオンを流入させる非選択性カチオンチャネルTRPV2/GRCを同定した。このチャネルは、哺乳類で初めて同定されたstretch-activated cation channelであるばかりではなく、心筋症・心不全、筋ジストロフィー症の病態発症に関与するものである可能性が高い(JCB 161:957-967,2003)。すなわち、ジストロフィン複合体遺伝子の異常をもつ筋ジストロフィー又は拡張型心筋症患者および心筋症モデル動物の心筋、骨格筋では、このチャンネルは常に形質膜に高発現し、活性化された状態にあることが示唆された。このチャネル遺伝子を心臓特異的に発現させたTgマウスは著明な心肥大、心筋細胞壊死、繊維化を示す。一方、遺伝性心筋症と筋ジストロフィーを発症するBIO14.6ハムスターの大腿骨格筋にこのチャネルのアンチセンスcDNAまたはドミナントネガティブ変異体を発現させた場合、筋細胞変性の組織病変と筋細胞アポトーシスは有意に抑制された。また、本研究では、心肥大・心不全等の心筋の病態との関連性が指摘されるNa^+/Ca^<2+>交換輸送体(NCX)およびNa^+/H^+交換輸送体(NHE)の構造・機能・病態に関する研究を行った。前者に関しては、今回、NCXが心肥大シグナル伝達のキーとなる分子であるカルシニューリンの新しい標的分子であることが明らかになった(投稿中)。カルシニューリンは、肥大・不全心筋においてNCXに直接結合し、NCXを強く阻害することにより心筋細胞内Ca^<2+>濃度上昇をもたらし、それが心筋細胞変性を引き起こす可能性が高いと結論された。また、NHEに関しては、Ca^<2+>結合タンパク質であるカルシニューリンB様タンパク質(CHP)によるその調節機構を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Iwata, Y., Katanosaka, Y., 等: "A novel mechanism of myocyte degeneration involving the Ca^<2+>-permeable growth factor-regulated channel."J.Cell.Biol.. 16(5). 957-967 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muraki, K., Iwata, Y., Katanosaka, Y., 等: "TRV2 is a component of osmotically sensitive cation channels in murine aortic myocytes."Circ.Res.. 93(4). 829-838 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Hisamitsu, T., Pang, T., Shigekawa, M: "Kinetic dissection of two distinct proton binding sites in Na^+/H^+ exchangers by measurement of reverse mode reaction."J.Biol.Chem.. 278(44). 43580-43585 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Hisamitsu, T., Pang, T., Shigekawa, M: "Mutations of Arg44O and Gly455/Gly456 Oppositely Change pH-Sensing of Na^+/H^+ Exchanger NHE1."J.Biol.Chem.. 278. 11828-11828 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pang, T., Hisamitsu, T., Mori, Shigekawa, M., Wakabayashi, S: "Role of Calcineurin B Homologous Protein in pH Regulation by the Na^+/H^+ Exchanger 1: Tightly Bound Ca^<2+> Ions as Important Structural Elements."Biochemistry. 43. 3628-3636 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigekawa, M., Iwamoto, T., Uehara, A., Kita, S.: "Annals of the New York Academy of Science"New York Academy of Sciences. 19-30 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pang, T., Hisamitsu, T., Mori, H., Shigekawa, M., et al.: "Role of Calcineurin B Homologous Protein in pH Regulation by the Na^+/H^+ Exchanger 1 : Tightly Bound Ca^<2+> Ions as Important Structural Elements."Biochemistry. 43. 3628-3636 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwata, Y., Katanosaka, Y., Arai, Y., Komamura, K., et al.: "A novel mechanism of myocyte degeneration involving the Ca^<2+>-permeable growth factor-regulated channel."J.Cell.Biol.. 161(5). 957-967 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Hisamitsu, T., Pang, T., Shigekawa, M.: "Kinetic dissection of two distinct proton binding sites in Na^+/H^+ exchangers by measurement of reverse mode reaction."J.Biol.Chem.. 278(44). 43580-43585 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muraki, K., Iwata, Y., Katanosaka, Y., Ito, T., et al.: "TRV2 is a component of osmotically sensitive cation channels in murine aortic myocytes."Circ.Res.. 93(4). 829-838 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su, X., Pang, T., Wakabayashi, S., Shigekawa, M.: "Evidence for involvement of the putative first extracellular loop in differential volume-sensitivity of the Na^+/H^+ exchangers NHE1 and NHE2."Biochemistry. 42. 1086-1094 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Hisamitsu, T., Pang, T., Shigekawa, M.: "Mutations of Arg440 and Gly455/Gly456 Oppositely Change pH-Sensing of Na^+/H^+ Exchanger NHE1."J.Biol.Chem.. 278. 11828-11835 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakimoto K, Fujimura H, Iwamoto T, Oka T, et al.: "Na+/Ca2+ exchanger-deficient mice have disorganized myofibrils and swollen mitochondria in cardiomyocytes."Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol.. 135(1). 9-15 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirata, T., Kaneko, T., Ono, T., Nakazato, T., et al.: "Mechanism of acid adaptation of a fish living in a pH 3.5 lake."Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.. 284(5). R1199-R1212 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, J., Kita, S., Iwamoto, T., Ogata, M., et al.: "Attenuation of ischemia/reperfusion-induced renal injury in mice deficient in Na+/Ca^<2+> exchanger."J.Pharmacol.ExTher.. 304(1). 284-293 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Pang, T., Hisamitsu, T., Shigekawa, M.: "Two Fundamental Regulatory Factors of the Na^+/H^+ Exchangers : The Proton and CHP.(The Sodium-Hydrogen Exchange. From Molecule to its Role in Disease.(Ed. by Karmazyn, M., Avkiran, M., Fliegel, L.))"Kluwer Academic Publishers. 35-49 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pang, T., Hisamitsu, T.et al.: "Role of Calcineurin B Homologous Protein in pH Regulation by the Na^+/H^+ Exchanger 1 : Tightly Bound Ca^<2+> Ions as Important Structural Elements."Biochemistry. 43(12). 3628-3636 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Hisamitsu, T., Pang, T., Shigekawa, M: "Kinetic dissection of two distinct proton binding sites in Na^+/H^+ exchangers by measurement of reverse mode reaction"J.Biol.Chem.. 278(44). 43580-43585 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Iwata, Y., Katanosaka, Y., Arai, Y., Komamura, K.et al.: "A novel mechanism of myocyte degeneration involving the Ca^<2+>-permeable growth factor-regulated channel."J.Cell.Biol.. 161(5). 957-967 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Muraki, K., Iwata, Y., Katanosaka, Y.et al.: "TRV2 is a component of osmotically sensitive cation channels is murine aortic myocytes."Circ.Res.. 93(4). 829-838 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Su, X., Pang, T., Wakabayashi, S., Shigekawa, M: "Evidence for involvement of the putative first extracellular loop in differential volume-sensitivity of the Na^+/H^+ exchangers NHE1 and NHE2."Biochemistry. 42. 1086-1094 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wakabayashi, S., Hisamitsu, T., Pang, T., Shigekawa, M.: "Mutations of Arg440 and Gly455/Gly456 Oppositely Change pH-Sensing of Na^+/H^+ Exchanger NHE1."J.Biol.Chem.. 278. 11828-11835 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shigekawa M, Iwamoto T et al.: "Probing ion binding sites in the Na+/Ca2+ exchanger"Annulus New York Academy of Sciences. 976. 19-30 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Pang T, Wakabayashi S, Shigekawa M: "Expression of calcineurin B homologous protein 2 protects serum deprivation-induced cell death by serum-independent activation of Na+/H+ exchanger"Journal of Biological Chemistry. 277. 43771-43777 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita J, Kita S, Iwamoto T, Ogata M, Takaoka M, et al.: "Attenuation of ischemia/reperfusion-induced renal injury in mice deficient in Na+/Ca2+ exchanger"Journal of Pharmacological Experimental Therapeutics. 304. 284-293 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Wakabayashi S, Hisamitsu T, Pang T, Shigekawa M: "Mutation of Arg440 and Gly455/Gly456 oppositely change pH-sensing of Na+/H+ exchanger NHE1"Journal of Biological Chemistry. 278(発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Su X, Pang T, Wakabayashi S, Shigekawa M: "Evidence of involvement of the putative first extracellular loop in differential volume sensitivity of Na+/H+ exchanger NHE1 and NHE2"Biochemistry. 42. 1086-1094 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hirata T, Kaneko T, Ono T, et al.: "Mechanism of acid adaptaion of a fish living in a pH 3.5 lake"American Journal of Physiology. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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