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細胞内カルシウムによるイオンチャネル活性化制御と関連疾患の治療薬探索

研究課題

研究課題/領域番号 14370786
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 応用薬理学・医療系薬学
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

今泉 祐治  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (60117794)

研究分担者 村木 克彦  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (20254310)
大矢 進  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (70275147)
大和田 智彦  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (20177025)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2004年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2002年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
キーワードカルシウム依存性イオンチャネル / K+チャネル開口薬 / 心筋ミトコンドリア / BKチャネル / 間質細胞 / リアノジン受容体 / ペースメーカー細胞 / ピマル酸 / K^+チャネル開口薬 / イオンチャネル / 細胞内カルシウム / カルシウム依存性カリウムチャネル / カリウムチャネル開口薬 / 虚血性細胞障害 / 気管支喘息 / カリウムチャネル / 蛋白発現 / イオンチャネル開口薬
研究概要

神経・筋などの興奮性細胞において、Ca^<2+>過負荷による障害発生の抑制には、電位感受性Ca^<2+>チャネル活性に負の帰還をもたらすCa^<2+>依存性K^+チャネルの機能亢進が有効と考えられている。Ca^<2+>依存性K^+チャネルの一つであるBKチャネルの開口物質は、緊張性膀胱(頻尿)治療・脳虚血障害軽減などの作用が期待されている。ピマル酸関連化合物の構造活性相関から開口作用を示す新たな基本化学構造が明らかにすることができ、誘導体合成により現在知られている最強の活性を持つ化合物を得ることができた。BKチャネルはα(1種類)およびβサブユニット(4種類)の組み合わせにより異なった性質を示し、組織及び部位特異的な性質の差異の要因となっている。ピマル酸誘導体はαサブユニットに作用すること、電位感受性を増大させることが明らかになった。さらに心筋ミトコンドリアに存在するBKチャネル開口作用を示し、虚血時に心筋保護作用を示す可能性を示すことができた。
消化管などでは間質細胞において自発性の細胞内Ca^<2+>濃度変化がCa^<2+>依存性イオンチャネルを制御することにより、電気信号に変換され組織内を伝播されるため、組織に規律ある連動した運動をもたらすことが知られている。その機構の詳細は不明であるため、またペースメーカー機能に作用する薬物のスクリーニング系が存在しないため、ペースメーカー機能のモデルを再構築系で作成することを試みた。消化管間質細胞において細胞内Ca^<2+>遊離チャネルである3型リアノジン受容体mRNAが発現していることが明らかとなったので、3型リアノジン受容体遺伝子を非発現培養細胞に導入したところ、消化管から得た組織小片の系と極めて類似した自発性Ca^<2+>遊離が観察された。消化管ペースメーカーモデル構築の基盤となる可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Co-contribution of IP_3R and Ca^<2+> influx pathways to pacemaker Ca^<2+> activity in stomach ICC2005

    • 著者名/発表者名
      Liu-H.N.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Rhythms 20

      ページ: 15-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of ryanodine receptors in pacemaker Ca^<2+> oscillation in murine gastric ICC2005

    • 著者名/発表者名
      Liu-H.N.et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communication 328

      ページ: 640-646

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purinergic modulation of pacemaker Ca^<2+> activity in interstitial cells of Cajal2005

    • 著者名/発表者名
      Furuzono-S. et al.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology 48

      ページ: 264-273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Co-contribution of IP_3R and Ca^<2+> influx pathways to pacemaker Ca^<2+> activity in stomach ICC2005

    • 著者名/発表者名
      Liu H.-N.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Rhythms 20

      ページ: 15-26

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Involvement of ryanodine receptors in pacemaker Ca^<2+> oscillation in murine gastric ICC2005

    • 著者名/発表者名
      Liu H.-N.et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 328

      ページ: 640-646

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Purinergic modulation of pacemaker Ca^<2+> activity interstitial cells of Cajal2005

    • 著者名/発表者名
      Furuzono S.et al.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology 48

      ページ: 264-273

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two arginines in the cytoplasmic C-terminus domain are essential for voltage-dependent regulation of A-type K^+ current in the Kv4 channel subfamily2004

    • 著者名/発表者名
      Hatano-N. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279

      ページ: 5450-5459

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Requirement of ryanodine receptor for pacemaker Ca^<2+> activity in ICC and HEK293 cells2004

    • 著者名/発表者名
      Aoyama-M. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Sciences 171

      ページ: 2813-2825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] KB-R7943 reveals possible involvement of Na^+-Ca^<2+> exchanger in elevation of intracellular Ca^<2+> in rat carotide arterial myocytes2004

    • 著者名/発表者名
      Takai-N. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Smooth Muscle Research 40

      ページ: 35-42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two arginines in C-termines domain are essential for the voltage-dependent regulation of A-type K^+ current in the Kv4 channel2004

    • 著者名/発表者名
      Hatano N.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279

      ページ: 5450-5459

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Requirement of ryanodine receptor for pacemaker Ca^<2+> activity in ICC and HEK293 cells transfected with RyR32004

    • 著者名/発表者名
      Aoyama N.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Sciences 171

      ページ: 2813-2825

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] KB-R7943 reveals possible involvement of Na^+-Ca^<2+> exchanger in elevation of intracellular Ca^<2+> in rat carotide arterial myocytes2004

    • 著者名/発表者名
      Takai N.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Smooth Muscle Research 40

      ページ: 35-42

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] Potassium channel opener2004

    • 発明者名
      Imaizumi, Y., Ohwada, T.
    • 出願年月日
      2004-06-17
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hatano N. et al.: "Two arginines in C-terminus domain are essential for the voltage-dependent regulation of A-type K^+ current in the Kv4 channel subfamily"Journal of Biological Chemistry. 279(7). 5450-5459 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Muraki K. et al.: "The TRV2 is a component of osmotically-sensitive cation channels in murine aortic myocytes"Circulation Research. 93(9). 829-838 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Muraki K. et al.: "Effects of KRN884, a novel K^+ channel opener, on ionic currents in rabbit femoral arterial myocytes"Journal of Pharmacological Science. 93(3). 289-298 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ohwada T. et al.: "Dehydroabietic acid derivatives as a novel scaffold for large-conductance calcium-activated K^+ channel openers"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13(22). 3971-3974 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hatano N. et al.: "Dihydropyridine Ca^<2+> channel antagonists and agonists block Kv4.2,Kv4.3,and Kv1.4K^+ channels in HEK293 cells"British Journal of Pharmacology. 139(3). 533-544 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami M. et al.: "Modified cardiovascular L-type channels in mice lacking the voltage-dependent Ca^<2+> chanel β3 subunit"Journal of Biological Chemistry. 278(44). 43261-43267 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hinata M, Yamamura H, Li L, Watano T, Imaizumi Y, Kimura J: "Stoichiometry of Na^+-Ca^<2+> exchange is 3 : 1 in guinea-pig ventricular myocytes"Journal of Physiology. 545・2. 453-461 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Imaizumi Y, Sakamoto K, Yamada A, et al.: "Molecular basis of pimarane compounds as novel activation of large-couductance Ca^<2+>-activated K^+ channel α-sabunit"Molecular Pharmacology. 62,4. 836-846 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamura H, Sakamoto K, Ohya S, Muraki K, Imaizumi Y: "Mechanisms underlying the activation of large-conductance Ca^<2+>-activated K^+ channels by nordihydroguaiaretic acid"Japanese Journal of Pharmacology. 89・1. 53-63 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hatano N, Ohya S, Imaizumi Y: "Functional interaction between KChIPI and GFP-fused KV 4,3L co-expressed HEK 293 cells"Pflugers Archiv. 444・1-2. 80-88 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Morohashi Y, Hatano N, Ohya S, et al.: "Molecularcloning and characterizatien of CALP/KChIP4, a novel EF-hand protein interacting ----"Journal of Biological Chemistry. 277・17. 14965-14975 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ohya S, Asakura K, Muraki K, Watanabe M, Imaizumi Y: "Molecular and functional characterization of ERG, KCNQ and KCIVE subtypes in rat stomach smooth muscle"American Journal of Physiology, Gastrointest. liver physid.. 282・2. G277-G287 (2002)

    • 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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