ムスカリン性アセチルコリン受容体のRGSを介した新しいG蛋白質シグナル制御の研究

• 研究課題/領域番号: 15K08231
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薬理学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古谷 和春 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40452437)
• 連携研究者: 倉智 嘉久 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30142011)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 細胞内シグナル伝達 / 受容体 / カリウムチャネル / G蛋白質シグナル / 電気生理学

研究成果の概要

心筋細胞のm2ムスカリン性アセチルコリン受容体（m2R）を活性化すると、G蛋白質シグナル伝達系を介してカリウムチャネルが活性化される。これは心拍リズム制御の分子機構である。G蛋白質シグナル調節タンパク質4（RGS4）がこの細胞内シグナル伝達系を制御することは知られていた。本研究では、m2Rの部分活性薬の活性制御における役割を調べた。結果として、RGS4はPilocarpineなどm2Rの部分活性化薬の作用にみられる電位依存性などの特性の発現に必須であり、その機構の構造基盤の一端を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural determinants at the M2 muscarinic receptor modulate the RGS4-GIRK response to pilocarpine by impairment of the receptor voltage sensitivity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Chen IS, Furutani K, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7(1) 号: 1 ページ: 6110-6110
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05128-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HD Physiology Project -Japanese Efforts to Promote Multilevel Integrative Systems Biology and Physiome Research-. (2017)
  • 著者名/発表者名: Furutani K, Tsumoto K, Kurachi Y.
  • 雑誌名: npj Systems Biology and Applications 巻: 3 号: 1 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1038/s41540-016-0001-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Possible Role of TASK Channels in Rank-Ordered Recruitment of Motoneurons in the Dorsolateral Part of the Trigeminal Motor Nucleus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto K, Emura N, Sato H, Fukatsu Y, Saito M, Tanaka C, Morita Y, Nishimura K, Kuramoto E, Xu Yin D, Furutani K, Okazawa M, Kurachi Y, Kaneko T, Maeda Y, Yamashiro T, Takada K, Toyoda H, Kang Y.
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 3(3) 号: 3 ページ: 3-3
  • DOI: 10.1523/eneuro.0138-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] インシリコ創薬の新展開～心臓安全性研究における基礎と応用の融合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春
  • 雑誌名: ファルマシア 巻: 50(12) ページ: 1138-1142
  • NAID: 130007447916
  • 査読あり
• [学会発表] How our membrane voltage changes the ways drugs work (2018)
  • 著者名/発表者名: Furutani K
  • 学会等名: University of California Davis PMB Seminar
  • 招待講演
• [学会発表] Multimodal Functions of the m2 Muscarinic Acetylcholine Receptor (2017)
  • 著者名/発表者名: Furutani K
  • 学会等名: Japanese San Francisco Bay Area Seminar 2017 Annual Joint Seminar
• [学会発表] 抗不整脈薬のhERGチャネル阻害作用とファシリテーション作用：分子機序と不整脈治療における意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 津元国親, 倉智嘉久
  • 学会等名: 第26回日本循環薬理学会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] An essential role of RGS protein in partial agonism of the m2 muscarinic receptor-mediated K+ currents (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuharu Furutani, I-Shan Chen, Yoshihisa Kurachi
  • 学会等名: ASCEPT-MPGPCR2016
  • 発表場所: Melbourne Convention & Exhibition Centre
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会
• [学会発表] m2ムスカリン性アセチルコリン受容体を介したシグナル伝達のダイナミクスとその制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 陳以珊, 古谷和春, 倉智嘉久
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「生体多元シグナルダイナミクスの計測と操作」
  • 発表場所: 生理学研究所
  • 年月日: 2016-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of Class III Anti-Arrhythmic Agents that Induce Block and Facilitation of hERG Channel on Cardiac Action Potential: a Simulation Study (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuharu Furutani, Kunichika Tsumoto, I-Shan Chen, Kenichiro Handa, Yuko Yamakawa, Yoshihisa Kurachi
  • 学会等名: International and Interdisciplinary Symposium 2016
  • 発表場所: Tokyo Medical and Dental University
  • 年月日: 2016-07-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 薬物-Kir チャネル相互作用における特異性と共通性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春
  • 学会等名: 第一回イオンチャネル研究会
  • 発表場所: 福岡大学病院
  • 年月日: 2016-07-07
• [学会発表] 心機能障害時のシステム破綻現象 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 津元国親, 倉智嘉久
  • 学会等名: 明治大研究集会「生体と社会のシステム破綻現象」
  • 発表場所: 明治大中野キャンパス
  • 年月日: 2016-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] 薬物によるKir1.1チャネル選択的阻害の構造基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
  • 学会等名: 第129回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 広島県医師会館
  • 年月日: 2016-06-24
• [学会発表] 膜電位によって制御されるムスカリンM2受容体依存的シグナル伝達 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「膜タンパク質の構造ダイナミクス」
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2016-05-13
  • 招待講演
• [学会発表] Kir1.1チャネルにおける小分子結合部位の構造活性相関解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 薬物によるKir1.1チャネル阻害の基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] カリウムチャネル制御Gタンパク質シグナルの電位依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 倉智嘉久
  • 学会等名: 平成27年度筋生理の集い
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学（東京）
  • 年月日: 2015-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] m2ムスカリン性アセチルコリン受容体を介したシグナル伝達の新しい制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 陳 以珊, 倉智嘉久
  • 学会等名: 日本生理学会第108回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 近畿大学東大阪キャンパス（東大阪市）
  • 年月日: 2015-10-24