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細胞内カルシウム濃度の時空間変化パターン形成の分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14580667
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 生物物理学
研究機関東京大学

研究代表者

道川 貴章  東京大学, 医科学研究所, 助手 (90282516)

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
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードカルシウムシグナル / イノシトール3リン酸 / 遺伝子クローニング / レセプター / 細胞内局在 / 小胞体 / リガンド結合 / イオンチャネル / カルシウムチャネル / システイン
研究概要

外界からの刺激に応答する際に、多くの細胞ではスパイク状のCa^<2+>上昇が周期的に起きるCa^<2+>オシレーションや、Ca^<2+>上昇が細胞内または周辺の細胞へと広がっていくCa^<2+>波のように、細胞質のCa^<2+>が複雑な時間・空間的パターンを取って増加する。このようなCa^<2+>濃度の変動パターンは外界からの刺激の種類や強度に依存して変化し、またCa^<2+>オシレーションの周波数が遺伝子転写の効率や特異性を制御していることも知られており、これらのパターンそのものが本質的な情報をコードしていると考えられている。
イノシトール3リン酸(IP_3)は、細胞外からの刺激により産生されるセカンドメッセンジャーであり、細胞内Ca^<2+>貯蔵器官上に存在するIP_3受容体(IP_3R)/Ca^<2+>放出チャネルに結合し、開口させることにより上記のような複雑な細胞質のCa^<2+>濃度上昇を引き起こす。IP_3Rは細胞質Ca^<2+>による正および負のフィードバック調節をはじめ、さまざまな分子により活性調節を受ける。また、IP_3Rにはこれまでに3種類のサブタイプが知られているが、それぞれが細胞内Ca^<2+>動態形成においてどのような本質的な違いを持っているかについては不明であった。本研究では、IP_3Rを介した細胞内Ca^<2+>動態の形成機構を明らかにするために、マウス肺より2型および3型IP_3R遺伝子のクローニングを行い、これまでに単離されていた1型IP_3Rを含め、それぞれのタイプを発現・解析を可能とする実験系を確立し、IP_3結合活性や細胞内局在におけるタイプ間の機能上の違いを明らかにした。さらに、1型IP_3Rの活性を特異的に小胞体内腔より制御するタンパク質同定、およびその活性制御機構の解析を行った。

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

    (17件)

すべて 2005 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 図書 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Cluster formation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor requires its transition to open state2005

    • 著者名/発表者名
      Tateishi Y., et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 6816-6822

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Subtype-specific ER luminal environment-dependent regulation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 by ERp442005

    • 著者名/発表者名
      Higo T., et al.
    • 雑誌名

      Cell 120

      ページ: 85-98

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Cluster formation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor requires its transition to open state2005

    • 著者名/発表者名
      Tateishi Y.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 6816-6822

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Subtype-specific ER luminal environment-dependent regulation of inositol 1,4,5-trisphosohate receptor type 1 by ERp442005

    • 著者名/発表者名
      Higo T.
    • 雑誌名

      Cell 120

      ページ: 85-98

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Critical regions for activation gating of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor2003

    • 著者名/発表者名
      Uchida K., et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278

      ページ: 16551-16560

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Critical regions for activation gating of the inositol 1,4,5-triphosphate receptor2003

    • 著者名/発表者名
      Uchida K.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278

      ページ: 16551-16560

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Kankakukikan to nounaijohoshori2002

    • 著者名/発表者名
      Michikawa T.
    • 雑誌名

      Jinkou shishitsu nijumaku(Kyouritsu shuppan) 4-6

      ページ: 260-260

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Molecular cloning of mouse type 2 and type 3 inositol 1,4,5-trisphosphate receptors and identification of a novel type 2 receptor splice variant

    • 著者名/発表者名
      Iwai M., et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. (in press)

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Molecular cloning of mouse type 2 and type 3 inositol 1,4,5-triphosphate receptors and identification of a novel type 2 receptor splice variant

    • 著者名/発表者名
      Iwai M.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. (in press)

    • 説明
      「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
  • [図書] 感覚器官と膳内情報処理 第4章4-6 人工脂質二重膜2002

    • 著者名/発表者名
      道川貴章, 御子柴克彦
    • 総ページ数
      260
    • 出版者
      共立出版
    • 説明
      「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] Hisatsune C: "Regulation of TRPC6 channel activity by tyrosine phosphorylation"J.Biol.Chem.. 印刷中.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hattori M: "Distinct roles of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor types 1 and 3 in Ca^<2+> signaling"J.Biol.Chem.. 印刷中.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakayama T: "The regulatory domain of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor is necessary to keep the channel domain closed"Biochem.J.. 377. 299-307 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida K: "Critical regions for activation gating of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor"J.Biol.Chem.. 278. 16551-16560 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Bosanac, I.: "Structure of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor binding core in complex with IP_3"Nature. 420. 696-700 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida, K.: "Critical regions for activation gating of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor"J.Biol.Chem.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 道川貴章: "感覚器官と脳内情報処理 第4章4-6人工脂質重膜"共立出版. 12 (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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