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ミトコンドリア-筋小胞体連関による心臓リズム・エネルギー代謝制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04674
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 生理学一般
研究機関福井大学

研究代表者

松岡 達  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (00263096)

研究分担者 竹内 綾子  福井大学, 学術研究院医学系部門, 准教授 (00378704)
連携研究者 疋田 正喜  秋田大学, 大学院理工学研究科, 教授 (60228715)
嶋吉 隆夫  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (60373510)
研究協力者 飯野 哲  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (40242854)
堀口 和秀  福井大学, 学術研究院医学系部門, 准教授 (20377451)
深澤 有吾  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (60343745)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードミトコンドリア / カルシウム / 心臓 / 数理モデル / 心臓生理 / トランスポータ / 心臓生理学 / モデル
研究成果の概要

ゲノム編集技術を用いてNCLXノックアウトマウス作成に成功した。一部のホモNCLXノックアウトマウスは低体重、心臓異常、腎臓異常等の表現型が認められた。マウス心臓のランゲンドルフ灌流において、NCLX阻害剤(CGP-37157)は心拍数を減少させる傾向があった。CGP-37157は、マウス単離心室筋細胞の30%及び50%活動電位持続時間を延長し、Ca2+トランジエントを増加した。NCLX抑制により筋小胞体Ca2+含量が増加したためと考えられた。心臓ミトコンドリアの新しい包括的数理モデルを開発し論文発表した。また、ミトコンドリア-小胞体連関を考慮した新しい洞房結節細胞数理モデルを開発した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Uncovering the arrhythmogenic potential of TRPM4 activation in atrial-derived HL-1 cells using novel recording and numerical approaches2017

    • 著者名/発表者名
      Hu Yaopeng、Duan Yubin、Takeuchi Ayako、Hai-Kurahara Lin、Ichikawa Jun、Hiraishi Keizo、Numata Tomohiro、Ohara Hiroki、Iribe Gentaro、Nakaya Michio、Mori Masayuki X.、Matsuoka Satoshi、Ma Genshan、Inoue Ryuji
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 113 号: 10 ページ: 1243-1255

    • DOI

      10.1093/cvr/cvx117

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A simulation study on the constancy of cardiac energy metabolites during workload transition2016

    • 著者名/発表者名
      Saito R, Takeuchi A, Himeno Y, Inagaki N, Matsuoka S
    • 雑誌名

      J Physiol

      巻: 594 号: 23 ページ: 6929-6945

    • DOI

      10.1113/jp272598

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Patient-Specific Human Induced Pluripotent Stem Cell Model Assessed with Electrical Pacing Validates S107 as a Potential Therapeutic Agent for Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki K, Makiyama T, Yoshida Y, Wuriyanghai Y, Kamakura T, Nishiuchi S, Hayano M, Harita T, Yamamoto Y, Kohjitani H, Hirose S, Chen J, Kawamura M, Ohno S, Itoh H, Takeuchi A, Matsuoka S, Miura M, Sumitomo N, Horie M, Yamanaka S, Kimura T
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 10 ページ: e0164795-e0164795

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0164795

    • NAID

      120005860036

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dysregulation of a potassium channel, THIK-1, targeted by caspase-8 accelerates cell shrinkage2016

    • 著者名/発表者名
      Sakamaki K, Ishii TM, Sakata T, Takemoto K, Takagi C, Takeuchi A, Morishita R, Takahashi H, Nozawa A, Shinoda H, Chiba K, Sugimoto H, Saito A, Tamate S, Satou Y, Jung SK, Matsuoka S, Koyamada K, Sawasaki T, Nagai T, Ueno N
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1863 号: 11 ページ: 2766-2783

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2016.08.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of the mitochondrial Na+-Ca2+ exchanger, NCLX, in B lymphocyte chemotaxis2016

    • 著者名/発表者名
      Kim B, Takeuchi A, Hikida M, Matsuoka S
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 号: 1 ページ: 28378-28378

    • DOI

      10.1038/srep28378

    • NAID

      120006349330

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The ventromedial hypothalamus oxytocin induces locomotor behavior regulated by estrogen2016

    • 著者名/発表者名
      Narita K, Murata T, Matsuoka S
    • 雑誌名

      Physiol Behav

      巻: 9384 ページ: 30297-9

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2016.05.047

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Intracellular localization of mitochondrial Na+-Ca2+ exchanger NCLX in mice ventricular myocytes.2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Matsuoka, Ayako Takeuchi
    • 学会等名
      Biophysical Society 62th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A simulation study on Ca2+ regulation of energy metabolism in cardiac mitochondria2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Matsuoka, Ayako Takeuchi, Ryuta Saito, Yukiko Himeno
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      ACT CITY (Shizuoka, Hamamatsu)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Physiome study on the roles of mitochondria-endoplasmic reticulum Ca2+ crosstalk in lymphocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Ayako Takeuchi, Bongju Kim, Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      ACT CITY (Shizuoka, Hamamatsu)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mechanisms for external K+ dependence of K+ permeation and gating of Kir2.1 inward rectifier K+ channel2017

    • 著者名/発表者名
      Keiko Ishihara, Satoshi Matsuoka, Makoto Takano
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      ACT CITY (Shizuoka, Hamamatsu)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A theoretical study on the roles of Ca2+ in the energy metabolite stability during cardiac workload transition2017

    • 著者名/発表者名
      Ayako Takeuchi, Ryuta Saito, Yukiko Himeno. Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      Biophysical Society 61th Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans (USA)
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frequency-dependences of action potential and Ca2+ transient and roles of mitochondrial Na+/Ca2+ exchange in mice ventricular myocytes.2017

    • 著者名/発表者名
      Yukari Takeda, Misaki Tsukioka, Shino Fujisawa, Moe Fujisawa, Yousuke Shimizu, Erika Iwai, Rena Horie, Saki Matsunaka, Ayako Takeuch, Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      Cardiac Physiome Society's 20th Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Na/Ca exchange and Mitochondria function -The use of Mathematical models-2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      IUPS 38th world congress
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 心臓仕事量増大時におけるエネルギー代謝産物安定性制御メカニズムに関する数理解析2016

    • 著者名/発表者名
      竹内綾子、齋藤隆太、姫野友紀子、松岡達
    • 学会等名
      第63回 中部日本生理学会
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県・岡崎市)
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規ミトコンドリアエネルギー代謝数理モデルを用いた心臓エネルギー代謝制御メカニズムの解析2016

    • 著者名/発表者名
      竹内綾子、齋藤隆太、姫野友紀子、松岡達
    • 学会等名
      生理学研究所 研究会「心臓・血管系の包括的な機能統合研究」
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内カルシウム濃度かミトコントリアエネルギー代謝に与える影響のシミュレーション解析2016

    • 著者名/発表者名
      西村優汰, 嶋吉隆夫, 竹内綾子, 松田哲也, 松岡達
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール国際会議場(北海道・旭川)
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A simulation study on roles of Ca2+ in constancy of cardiac energy metabolites during workload transition2016

    • 著者名/発表者名
      Ayako Takeuchi, Ryuta Saito, Yukiko Himeno, Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      2016 Cardiac Physiome Workshop
    • 発表場所
      Seoul (Republic of Korea)
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation of Cellular Responses to Myocardial Anoxia and Acidosis2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nishimura, Takao Shimayoshi, Ayako Takeuchi, Tetsuya Matsuda, and Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society
    • 発表場所
      Orland (USA)
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミトコンドリア-筋小胞体構造的クロストークを考慮したマウス洞房結節細胞数理モデルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      竹内綾子, 松岡達
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 心臓リズム・代謝制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      松岡 達
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア-小胞体Ca2+クロストークに関するフィジオーム研究2016

    • 著者名/発表者名
      竹内綾子, 松岡達
    • 学会等名
      日本膜学会第38年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 心筋細胞 HL -1の周期的 Ca transient発生におけるvitamin D receptorの関与2015

    • 著者名/発表者名
      村田 拓也、竹内 綾子、松岡 達
    • 学会等名
      生理学研究所研究会 「心臓・血管系の包括的な機能統合研究」
    • 発表場所
      生理学研究所 岡崎
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Physiome study on mitochondrial Ca2+ dynamics.2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Matsuoka and Ayako Takeuchi.
    • 学会等名
      67th Annual meeting of the Korean Physiological Society.
    • 発表場所
      韓国 プサン
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contribution of mitochondria to the generation of automaticity of sinoatrial node cells; a simulation study2015

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi A, Horiguchi K, Iino S, Fukazawa Y, Matsuoka S.
    • 学会等名
      e-Heartシンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学 南草津
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Simulation analysis of automaticity of sinoatrial node myocytes2015

    • 著者名/発表者名
      Ayako Takeuchi, Satoshi Matsuoka
    • 学会等名
      Society for Mathematical Biology 2015 conference
    • 発表場所
      米国 アトランタ
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 福井大学医学部統合生理学ホームページ

    • URL

      http://seiri2.med.lab.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 福井大学医学部統合生理学ホームページ(英語)

    • URL

      http://isphysio.med.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://seiri2.med.lab.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://isphysio.med.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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