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光学異性ブピバカインのチャネル結合と開閉動態の解明 -局麻中毒治療の新戦略-

研究課題

研究課題/領域番号 15K10511
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 麻酔科学
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

瀬戸 倫義  滋賀医科大学, 医学部, 講師 (10335177)

研究分担者 加藤 稔  立命館大学, 生命科学部, 教授 (00241258)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードKcsA(E71A) / bupivacaine / enantiomer / molecular docking / open channel block / conductance / mean open time / single channel analysis / single channel / open probablity
研究成果の概要

KcsAチャネルを用いて 、高濃度中毒域におけるチャネル開閉動態の抑制メカニズムを解明した。1分子電流計測からKcsAの開閉を測定した。ブピバカインを加え、振幅解析、開閉遷移解析を行った。(1)ブピバカインは濃度依存性にコンダクタンスを漸減し、(2)平均開時間を減少させた。(3)平均閉時間は一定値にとどまり濃度依存性しなかった。ドッキング計算からブピバカインは(1)イオン伝導路に結合することが判明した。イオン伝導路への結合はコンダクタンスの漸減を説明でき、ブピバカインは開状態の伝導路をふさぎ、平均開時間の減少を説明することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブピバカインの副作用-心毒性・循環虚脱は心筋カリウムチャネルの抑制が関与する。中毒域におけるチャネル開閉動態の抑制メカニズムを開閉動態から解明した。対掌体ブピバカインの結合様式を求め、 ブピバカイン結合による開閉動態修飾を説明し、「なぜ、(S)-ブピバカインは(R)-に比べて循環虚脱を起こしにくいのか?」という問題を解明した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of Verapamil Binding Sites Within Human Kv1.5 Channel Using Mutagenesis and Docking Simulation.2019

    • 著者名/発表者名
      Ding WG, Tano A, Mi X, Kojima A, Seto T, Matsuura H.
    • 雑誌名

      Cell Physiol Biochem

      巻: 52 号: 2 ページ: 302-314

    • DOI

      10.33594/000000022

    • NAID

      120006602350

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ヒトb<sub>3 </sub>ホモマーGABA<sub>A</sub>受容体のプロポフォール結合部位におけるバルビツル対掌体の分子識別2018

    • 著者名/発表者名
      Seto Tomoyoshi、Kato Minoru、Koyano Ken
    • 雑誌名

      CBIジャーナル

      巻: 18 号: 0 ページ: 154-163

    • DOI

      10.1273/cbij.18.154

    • NAID

      130007522494

    • ISSN
      1347-0442, 1347-6297
    • 年月日
      2018-11-28
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interactions of Propofol With Human Voltage-gated Kv1.5 Channel Determined by Docking Simulation and Mutagenesis Analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Akiko、Fukushima Yutaka、Ito Yuki、Ding Wei-Guang、Ueda Rika、Seto Tomoyoshi、Kitagawa Hirotoshi、Matsuura Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Pharmacology

      巻: 71 号: 1 ページ: 10-18

    • DOI

      10.1097/fjc.0000000000000538

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] QT延長症候群患者における安全な麻酔薬選択の指標2019

    • 著者名/発表者名
      瀬戸倫義
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第66回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リアノジン1受容体における揮発性麻酔薬結合部位とCICR活性化メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      瀬戸倫義
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第65回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] デスフルランは膜電位依存性ヒト Kv1.5( hKv1.5)チャネルを構成するアミノ酸に直接作用して抑制作用を発揮する2018

    • 著者名/発表者名
      福島豊、小嶋亜希子、石原真理子、清水盛浩、瀬戸倫義、北川裕利
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第65回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ブピバカインのKcsAチャネル結合部位と開閉動態修飾について―局所麻酔薬の心毒性の解明へ―2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸倫義
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第63回学術集会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] OPEN-CHANNEL-BLOCK SITE OF BUPIVACAINE2015

    • 著者名/発表者名
      瀬戸倫義
    • 学会等名
      9th International Conference on Mechanisms of Ansethesia
    • 発表場所
      Bonn, ドイツ連邦
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 滋賀医科大学 最新研究の紹介

    • URL

      https://www.shiga-med.ac.jp/research-and-collaboration/priority-projects-and-research-results/latest-research-papers#20190403

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 9th International Conference on Mechanisms of Ansethesia2015

    • 発表場所
      Bonn
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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