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膜電位依存性プロトンチャネルによるシグナリング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14570045
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関大阪市立大学

研究代表者

久野 みゆき  大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (00145773)

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
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードプロトンチャネル / 温度依存性 / 破骨細胞 / 細胞膨化 / pH調節 / プロトンセンサー / ホルボールエステル / ミクログリア / プロトンシグナル / 酸感受性
研究概要

開口すると短時間に大量のH^+を細胞外に排出し細胞内外で急激なpH変動(H^+シグナル)を引き起こす膜電位依存性H^+チャネルを介するH^+シグナリングの調節機構を骨髄幹細胞由来マスト細胞(BMMC)・破骨細胞・マイクログリアで調べた。H^+チャネルのQ_<10>は、コンダクタンスでは>2.0、gatingパラメータでは3-6と高く、チャネル発現の低いBMMC、発現の高いマイクログリアで差は無く、高い温度依存性は発現調節と無関係によく保存されていた。コンダクタンスのQ_<10>は高温で急に低くなる場合があり、膨化細胞では低値しか示さないことから、チャネルの活性化状態が一様ではないことが推測された。次に穿孔パッチ法を用い内因性バッファー作用下で様々な細胞アシドーシスを導入し、intactな細胞でH^+チャネルを制御する機構を検討した。破骨細胞では、ホルボールエステル刺激によってアシドーシスとH^+チャネル活性化が生じ、細胞内pH変動は逆転電位によってリアルタイムに検出できた。マイクログリアではアシドーシスの様式に関わらずチャネル活性化とH^+排出による細胞内pHの上昇が起こり、アシドーシスの解除と共にチャネル活性が低下した。チャネル活性化の時間経過はアシドーシスの成因によって異なり、pH非依存性の修飾を受ける場合もあった。また細胞アシドーシスはしばしば細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を伴い、H^+のカウンターイオンであるCl-fluxを増強するなど、H^+シグナルが他のイオンシグナルと連動することが示唆された。これらの結果により、H^+チャネルがpH環境の変化に即応して細胞内pHホメオスターシスを維持すると同時に細胞外にH^+シグナルを発信する実態が明らかになった。

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

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] Sakuta, K., Morihata, H., Mori, H., Sakai, H., Kuno, M.: "Cell swelling as an intermediate signal leading to activation of a Cl^- channel in extracellular calcium-sensing of murine osteoclasts."Osaka City Med.J.. 48. 29-38 (2002)

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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] Sakuta, K., Sakai, H., Mori, H., Morihata, H., Kuno, M.: "Na^+-dependence of extracellular calcium-sensing mechanisms leading to activation of an outwardly rectifying Cl^- channel in murine osteoclasts."Bone. 31. 374-380 (2002)

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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] Shimakawa, S., Suzuki, S., Miyamoto, R., Takitani, K., Tanaka, K., Tanabe, T., Wakamiya, E., Nakamura, F., Kuno, M., Matsuura, S., Watanabe, Y., Tamai, H.: "Neuropilin-2 is overexpresed in the rat brain after limbic seizures."Brain Res.. 956. 67-73 (2002)

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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] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Yamano, T., Kuno, M.: "A voltage-gated H^+ channel is a powerful mechanism for pH homeostasis in murine osteoclasts."Kobe J.Med.Sci.. 48. 87-96 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森泰生, 稲垣千代子, 久野みゆき, 井上隆司, 岡田泰伸, 今泉祐治: "薬理学のQOLへの貢献2:細胞増殖・分化・死を制御するイオンメカニズムと創薬"Folia Pharmacol.Jpn.. 122. 201-214 (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] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Kawawaki, J., Amano, H., Yamano, T., Kuno, M.: "Regulatory mechanisms and physiological relevance of a voltage-gated H^+ channel in murine osteoclasts : phorbol myristate acetate induced cell acidosis and the channnel activation."J.Bone Miner.Res.. 18. 2069-2076 (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] Sakuta, K., Morihata, H., Mori, H., Sakai, H., Kuno, M.: "Cell swelling as an intermediate signal leading to activation of a Cl^-channel in extracellular calcium-sensing of murine osteoclasts"Osaka City Med J.. 48. 29-38 (2002)

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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] Sakuta, K., Sakai, H., Mori, H., Morihata, H., Kuno, M.: "Na^+-dependence of extracellular calcium-sensing mechanisms leading to activation of an outwardly rectifying Cl^-channel in murine osteoclasts"Bone. 31. 374-380 (2002)

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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] Shimakawa, S., Suzuki, S., Miyamoto, R., Takitani, K., Tanaka, K., Tanabe, T., Wakamiya, E., Nakamura, F., Kuno, M., Matsuura, S., Watanabe, Y., Tamai, H.: "Neuropilin-2 is overexpressed in the rat brain after limbic seizures"Brain Res. 956. 67-73 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Yamano, T., Kuno, M.: "A voltage-gated H^+ channel is a powerful mechanism for pH homeostasis in murine steoclasts"Kobe J Med Sci. 48. 87-96 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo, M., Inagaki, c., Kuno, M., Inoue, T., Okada, Y., Imaizumi, Y.: "Yakurigaku no QOL eno kouken 2: Saibou Zoushoku・bunka・shi o seigyosuru ion mechanism to souyaku"Folia Pharmacol.Jpn.. 122. 201-214 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Kawawaki, J., Amano, H., Yamano, T., Kuno, M.: "Regulatory mechanisms and physiological relevance of a voltage-gated H^+ channel in murine osteoclasts : Phorbol myristate acetate induces cell acidosis and the channel activation"J.Bone Miner.Res.. 18. 2069-2076 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai, H., Mori H., Morihata, H., Kawawaki, J., Shioi, A., Kuno, M.: "(Abstract form) Effect of membrane potential on acid-secretion via proton-translocating subunit (c) of a vacuolar type H^+-ATPase from murine osteoclasts"J.bone Miner.Res.. 17(Supple 1). S255 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuno, M., Morihata, H., Mori H., Kawawaki, J.: "Effects of temperature on the voltage-gated proton channels and proton signaling"Jpn.J.Physiol.. Vol.52,Suppl.. S117 (2002)

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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] Morihata, H., Tsutada, T., Kawawaki, J., Mori, H., Miki, T., Kuno, M.: "Elevation of intracellular Ca^<2+> induced by external acidosis in microglia"Neurosci.Res.. Suppl 26. S105 (2002)

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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] Kuno, M.: "Ion signaling of osteoclasts in bone remodeling"Jpn.J.Physiol.. 53,Suppl.. S54 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morihata, H., Mori, H., Sakai, H., Kawawaki, J., sawada, M., Tsutada, T., Kuno, M.: "Activation of voltage-gated proton channels and calcium mobilization upon acute and prolonged cell acidosis in rat micorogilia"Biophys.J.. 86. 129a (2004)

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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] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Yamano, T., Kuno, M.: "A voltage-gated H^+ channel is a powerful mechanism for pH homeostasis in murine osteoclasts."Kobe J.Med.Sci.. 48. 87-96 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 森泰生, 稲垣千代子, 久野みゆき, 井上隆司, 岡田泰伸, 今泉祐治: "薬理学のQOLへの貢献2:細胞増殖・分化・死を制御するイオンメカニズムと創薬"Folia Pharmacol.Jpn.. 122. 201-214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Kawawaki, J., Amano, H., Yamano, T., Kuno, M.: "Regulatory mechanisms and physiological relevance of a voltage-gated H^+ channel in murine osteoclasts : phorbol myristate acetate induced cell acidosis and the channel activation."J.Bone Miner.Res.. 18. 2069-2076 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Morihata, H., Tsutaba, T., Kawawaki, J., Miki, T., Kuno, M.: "Intracellular calcium responses and membrane currents induced by external acidification in rat microglia."Jpn.J.Physiol.. 53(Suppl). S147 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kuno, M.: "Ion signaling of osteoclasts in bone remodeling."Jpn.J.Physiol.. 53(Suppl). S54 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Morihata, H., Mori, H., Sakai, H., Kawawaki, J., Sawada M., Tsutada, T., Kuno, M.: "Activation of voltage-gated proton channels and calcium mobilization upon acute and prolonged cell acidosis in rat micorogilia."Biophys.J.. 86. 129a (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuta, K., Morihata, H., Mori, H., Sakai, H., Kuno, M.: "Cell swelling as an intermediate signal leading to activation of a Cl^-channel in extracellular calcium-sensing of murine osteoclasts"Osaka City Med. J.. 48. 29-38 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuta, K., Sakai, H., Mori, H., Morihara, H., Kuno, H.: "Na^+-dependence of extracellular calcium-sensing mechanisms leading to activation of an outwardly rectifying Cl^-channel in murine osteoclasts"Bone. 31. 374-380 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimakawa, S. et al.: "Neuropilin-2 is overexpressed in the rat brain after limbic seizures"Brain Res.. 956. 67-73 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Yamano, T., Kuno, M.: "A voltage-gated H^+ channel is a powerful mechanism for pH homeostasis in murine osteoclasts"Kobe J. Med. Sci.. 48(in press). 87-96 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mori, H., Sakai, H., Morihata, H., Kuno, M.: "Protein kinase C affects activities of a voltage-gated proton channel in murine osteoclasts"J. Bone Miner. Res.. 17(Supple.1). 457 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Morihata, H., Tsutada, T., Kawawaki, J., Miki, T., Kuno, M.: "Calcium responses induced by external acidification and vanilloid receptor agonists in rat microglia"Abstracts (32^<th> Annual Meeting of Society for Neuroscience, Orland, Florida, November 2-7, 2002). 448 (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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