細胞運命制御におけるCa^<2+>チャネル-フォスフォリパーゼ直接連関の意義解明

• 研究課題/領域番号: 16390076
• 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: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 森 泰生 京都大学, 工学研究科, 教授 (80212265)
• 研究分担者: 原 雄二 京都大学, 助手 (60362456) ; 西田 基弘 (西田 基宏) 九州大学, 薬学研究院, 講師 (90342641)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 15,000千円 (直接経費: 15,000千円); 2005年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円); 2004年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
• キーワード: 細胞運命 / カルシウムチャネル / 細胞シグナル / 受容体 / カルシウムシグナル

研究概要

我々は、ショウジョウバエ遺伝子transient receptor potential(TRP)とその動物ホモログ遺伝子産物が、様々の細胞刺激により活性化するカチオンチャネルを形成していることを、明らかにしてきた。既に、「細胞死」の制御に関与する、新しいCa^<2+>透過型カチオンチャネルTRPM2を同定し、報告している。TRPM2は過酸化水素(H_2O_2)などの酸化的ストレスによるTRPM2の活性化は細胞内で産生されたNAD^+およびADP-riboseがTRPM2のC末端に存在するNudix motifに作用して引き起こされていると考えられているが、活性制御の詳細、また、血球系細胞におけるTRPM2の生理的役割は明らかにされていない。そこで、本研究では酸化的ストレスによるTRPM2の活性化機構の詳細および生理的役割を明らかにすることを目的とし検討を行った。TRPM2活性化機構解明にあたり様々なストレス応答シグナルに着目し、extracellular signal-regulated kinase(ERK)がTRPM2活性化に重要な役割を果たしていることをつきとめた。また生理的役割についてはTRPM2発現が認められている単球細胞株U937を用いてH_2O_2によるサイトカイン産生に着目したところH_2O_2によるIL-8産生誘導にTRPM2を介したCa^<2+>流入が関与することを明らかにした。また、TRPM2 KOマウスを用いて免疫応答細胞におけるTRPM2の生理的役割についても現在検討を行った。
最近、フォスフォリパーゼCの活性化とイノシトール3燐酸産生に強く連関しているTRPC1-7の活性制御にも、活性酸素種による酸化が重要であることを見い出した。TRPC5は一酸化窒素(NO)や活性酸素を感知、活性化開口し、Ca^<2+>を流入させることを見出した。また、TRPC5は、血管内皮細胞の形質膜陥入構造カベオラにおいて、内皮型の一酸化窒素産生酵素eNOSと機能的複合体を形成し、内皮細胞におけるNO産生のpositive feedback loopを制御することがわかった。このようなTRPチャネルと活性酸素種との機能的協関は、Ca^<2+>シグナル及び膜電位変化(カチオン流入出)が、酸化ストレスに対する生体応答制御の重要な基盤であることを示唆する。さらには、TRP遺伝子ファミリーによってコードされているカチオンチャネル群は、細胞の恒常性維持、増殖や死/生存に深く関与していることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Ca^<2+>/calmodulin dependent myosin light chain kinase is essential for activation of TRPC5 channels expressed in HEK cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Yoshida T, Wakamori M, Ishii M, Okada T, Takahashi M, Seto M, Sakurada K, Kiuchi Y, Mori Y
  • 雑誌名: J. Physiol. 570 ページ: 219-235
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ca^<2+>/calmodulin dependent myosin light chain kinase is essential for activation of TRPC5 channels expressed in HEK cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Yoshida T, Wakamori M, Ishii M, Okada T, Takahashi M, Seto M, Sakurada K, Kiuchi Y, Mori Y
  • 雑誌名: J.Physiol. 570 ページ: 219-235
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] FPL-64176 modification of Ca_v1.2 L-type calcium channels : dissociation of effects on ionic current and gating current. (2005)
  • 著者名/発表者名: McDonough SI, Mori Y, Bean BP.
  • 雑誌名: Biophys. J. 81 ページ: 211-223
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of the ascidian genome reveals novel insights into the molecular evolution of ion channel genes (2005)
  • 著者名/発表者名: Okamura Y, Murata Y, Nakajo K, Iwasaki I, Ohtsuka Y, Tanaka-Kunishima M, Takahashi N, Hara Y, Yoshida T, Nishida M, Okado H, Watari H, Meinertzhagen IA, Nishino A, Satoh N, Takahashi K, Satou Y, Okada Y, Mori Y
  • 雑誌名: Physiological Genomics 222 ページ: 269-282
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The non-selective cation permeating channel TRPC3 is a tetrahedron with a cap in the large cytoplasmic end (2005)
  • 著者名/発表者名: Mio K, Ogura T, Hara Y, Mori Y, Sato C
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 333 ページ: 768-777
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The role of canonical transient receptor potential 7 (TRPC7) in B-cell receptor-activated channels. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lievremont J-P, Numaga T, Vazquez G, Lemonnier L, Hara Y, Mori E, Trebak M, Trebak M, Moss SE, Bird GS, Mori Y, Putney Jr JW
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 ページ: 35346-35351
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] FPL-64176 modification of Cav1.2 L-type calcium channels : dissociation of effects on ionic current and gating current. (2005)
  • 著者名/発表者名: McDonough SI, Mori Y, Bean BP.
  • 雑誌名: Biophys.J. 81 ページ: 211-223
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The non-selective cation permeating channel TRPC3 is a tetrahedron with a cap in the large cytoplasmic end (2005)
  • 著者名/発表者名: Mio K, Ogura T, Hara Y, Mori Y, Sato C
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm. ページ: 333768-333777
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The role of canoincal transient receptor potential 7 (TRPC7) in B-cell receptor-activated channels. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lievremont J-P, Numaga T, Vazquez G, Lemonnier L, Hara Y, Mori E, Trebak M, Moss SE, Bird GS, Mori Y, Putney Jr JW
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 35346-35351
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] FPL-64176 modification of Ca_v1.2 L-type calcium channels : dissociation of effects on ionic current and gating current. (2005)
  • 著者名/発表者名: McDonough SI, Mori Y, Bean BP
  • 雑誌名: Biophys.J. 81 ページ: 211-223
• [雑誌論文] The non-selective cation permeating channel TRPC3 is a tetrahedron with a cap in the large cytoplasmic end (2005)
  • 著者名/発表者名: Mio K, Ogura T, Hara Y, Mori Y, Sato C
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm. 333 ページ: 768-777
• [雑誌論文] The role of canonical transient receptor potential 7 (TRPC7) in B-cell receptor-activated channels. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lievremont J-P, Numaga T, Vazquez G, Lemonnier L, Hara Y, Mori E, Trebak M, Trebak M, Moss SE, Bird GS, Mori Y, Putney Jr JW
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 35346-35351
• [雑誌論文] FPL-64176 modification of Ca_ν1.2 L-type calcium channels : dissociation of effects on ionic current and gating current. (2005)
  • 著者名/発表者名: McDonough SI, Mori Y, Bean BP.
  • 雑誌名: Biophys.J. 81 ページ: 211-223
• [雑誌論文] Novel real time sensors to quantitatively assess in vivo inositol 1,4,5-trisphosphate production in intact cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K, Nishida M, Otsuka M, Ohkubo K, Mori Y, Morii T.
  • 雑誌名: Chem. Biol. 11 ページ: 475-485
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ca^<2+> store-independent augmentation of [Ca^<2+>]i responses to G-protein coupled receptor activation in recombinantly TRPC5-expressed rat pheochromocytoma (PC12) cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta T, Morishita M, Mori Y, Ito S.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 358 ページ: 161-164
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mutations in EFHC1 cause juvenile myoclonic epilepsy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, et al.Mori Y, Yamakawa K.
  • 雑誌名: Nat. Genet. 36 ページ: 842-846
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Involvement of TRPM7 in cell growth as spontaneously activated Ca^<2+> entry pathway in human retinoblastoma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hanano T, Hara Y, Shi J, Itonaga Y, Mori E, Ito Y, Mori Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J Pharmacol. Sci. 95 ページ: 403-419
  • NAID: 10014165738
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polyglutamine repeats of spinocerebellar ataxia 6 impair the cell death-preventing effect of Cav2.1 Ca^<2+> channel. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa N, Aoki Y, Black III JL, Lennon VA, Mori Y, Imoto K, Inuzuka T, Matsuyama Z.
  • 雑誌名: Neurobiol. Disease 17 ページ: 198-204
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Activation of RASGRP3 by phosphorylation of Thr133 is required for BCR-mediated Ras activation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Aiba Y, Oh-hora M, Kiyonaka S, Kimura Y, Hijikata A, Mori Y, Kurosaki T.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101 ページ: 16612-16617
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of R(-)-isomer of efonidipine as a selective blocker of T-type Ca^<2+> channels. (2004)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Miura R, Honda M, Kamiya N, Mori Y, Takeshita S, Isshiki T, Nukada T.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. 143 ページ: 1050-1057
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multiple regulation by calcium of murine homologues of transient receptor potential proteins TRPC6 and TRPC7 expressed in HEK293 cell. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shi J, Mori E, Mori Y, Mori M, Li J, Ito Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J. Physiol. 561 ページ: 415-432
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Novel real time sensors to quantitatively assess in vivo inositol 1,4,5-trisphosphate production in intact cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K, Nishida M, Otsuka M, Ohkubo K, Mori Y, Morii T.
  • 雑誌名: Chem.Biol. 11 ページ: 475-485
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ca^<2+> store-independent augmentation of [Ca^<2+>]_i responses to G-protein coupled receptor activation in recombinantly TRPC5-expressed rat pheochromocytoma (PC12) cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta T, Morishita M, Mori Y, Ito S.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 358 ページ: 161-164
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mutations in EFHC1 cause juvenile myoclonic epilepsy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, et al.Mori Y, Yamakawa K.
  • 雑誌名: Nat.Genet. 36 ページ: 842-846
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of TRPM7 in cell growth as spontaneously activated Ca^<2+> entry pathway in human retinoblastoma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hanano T, Hara Y, Shi J, Itonaga Y, Mori E, Ito Y, Mori Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J Pharmacol.Sci. 95 ページ: 403-419
  • NAID: 10014165738
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polyglutamine repeats of spinocerebellar ataxia 6 impair the cell death-preventing effect of Cav2.1 Ca^<2+> channel. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa N, Aoki Y, Black III JL, Lennon VA, Mori Y, Imoto K, Inuzuka T, Matsuyama Z.
  • 雑誌名: Neurobiol.Disease 17 ページ: 198-204
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Activation of RASGRP3 by phosphorylation of Thr133 is required for BCR-mediated Ras activation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Aiba Y, Oh-hora M, Kiyonaka S, Kimura Y, Hijikata A, Mori Y, Kurosaki T.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101 ページ: 16612-16617
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ca^<2+> channel mutations and associated diseases. In "Ca channel pharmacology book" (2004)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Itsukaichi Y, Nishida M, Oka H.
  • 雑誌名: Ca channel pharmacology book 27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of R(-)-isomer of efonidipine as a selective blocker of T-type Ca^<2+> channels. (2004)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Miura R, Honda M, Kamiya N, Mori Y, Takeshita S, Isshiki T, Nukada T.
  • 雑誌名: J.Pharmacol. 143 ページ: 1050-1057
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multiple regulation by calcium of murine homologues of transient receptor potential proteins TRPC6 and TRPC7 expressed in HEK293 cell. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shi J, Mori E, Mori Y, Mori M, Li J, Ito Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J.Physiol. 561 ページ: 415-432
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Novel real time sensors to quantitatively assess in vive inositol 1,4,5-trisphosphate production in intact cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K, Nishida M, Otsuka M, Ohkubo K, Mori Y, Morii T.
  • 雑誌名: Chem.Biol. 11 ページ: 475-485
• [雑誌論文] Ca^<2+> store-independent augmentation of [Ca^<2+>]i responses to G-protein coupled receptor activation in recombinantly TRPC5-expressed rat pheochromocytoma (PC12) cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta T, Morishita M, Mori Y, Ito S
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 358 ページ: 161-164
• [雑誌論文] Mutations in EFHC1 cause juvenile myoclonic epilepsy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, et al., Mori Y, Yamakawa K.
  • 雑誌名: Nat.Genet. 36 ページ: 842-846
• [雑誌論文] Identification of R(-)-isomer of efonidipine as a selective blocker of T-type Ca^<2+> channels (2004)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Miura R, Honda M, Kamiya N, Mori Y, Takeshita S, Isshiki T, Nukada T.
  • 雑誌名: J.Pharmacol. 143 ページ: 1050-1057
• [雑誌論文] Multiple regulation by calcium of murine homologues of transient receptor potential proteins TRPC6 and TRPC7 expressed HEK293 cell. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shi J, Mori E, Mori Y, Mori M, Li J, Ito Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J.Physiol. 561 ページ: 415-432
• [雑誌論文] Phoneutria nigriventer ω-Phonetoxin IIA : A new tool for anti-calcium channel autoantibody assays in Lambert-Eaton myasthenic syndrome
  • 著者名/発表者名: Martin-Moutot N, Haro LD, Santos RG, Mori Y, Seagar M
  • 雑誌名: Neurobiol. Dis. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Intracellular-produced hydroxyl radical mediates H_2O_2-induced TRPM2 channel activation and cell death in rat β-cell line RIN-5F.
  • 著者名/発表者名: Ishii M, Shimizu S, Hara Y, Hagiwara T, Miyazaki A, Mori Y, Kiuchi Y
  • 雑誌名: Cell Calcium (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A functional AMPA receptor-calcium channel complex in the postsynaptic membrane.
  • 著者名/発表者名: Kang, MG, Chen CC, Wakamori M, Hara Y, Mori Y, Campbell KP
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A critical role of TRPM2 in neuronal cell death by hydrogen peroxide
  • 著者名/発表者名: Kaneko S, Kawakami S, Hara Y, Itoh E, Minami T, Takada Y, Kume T, Katsuki H, Mori Y, Akaike A
  • 雑誌名: J Pharmacol. Sci. (in press)
  • NAID: 10018237407
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Phoneutria nigriventer □-Phonetoxin IIA : A new tool for anti-calcium channel autoantibody assays in Lambert-Eaton myasthenic syndrome
  • 著者名/発表者名: Martin-Moutot N, Haro LD, Santos RG, Mori Y, Seagar M
  • 雑誌名: Neurobiol.Dis. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intracellular-produced hydroxyl radical mediates H_2O_2-induced TRPM2 channel activation and cell death in rat □-cell line RIN-5F.
  • 著者名/発表者名: Ishii M, Shimizu S, Hara Y, Hagiwara T, Miyazaki A, Mori Y, Kiuchi Y
  • 雑誌名: Cell Calcium (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A functional AMPA receptor-calcium channel complex in the postsynaptic membrane.
  • 著者名/発表者名: Kang, MG, Chen CC, Wakamori M, Hara Y, Mori Y, Campbell KP
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A critical role of TRPM2 in neuronal cell death by hydrogen peroxide
  • 著者名/発表者名: Kaneko S, Kawakami S, Hara Y, Itoh E, Minami T, Takada Y, Kume T, Katsuki H, Mori Y, Akaike A
  • 雑誌名: J Pharmacol.Sci. (in press)
  • NAID: 10018237407
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phoneutria nigriventer ω-Phonetoxin IIA : A new tool for anti-calcium channel autoantibody assays in Lambert-Eaton myasthenic syndrome
  • 著者名/発表者名: Martin-Moutot N, Haro LD, Santos RG, Mori Y, Seagar M
  • 雑誌名: Neurobiol.Dis. (in press)
• [雑誌論文] Intracellular-produced hydroxyl radical mediates H_2O_2-induced TRPM2 channel activation and cell death in rat β-cell line RIN-5F.
  • 著者名/発表者名: Ishii M, Shimizu S, Hara Y, Hagiwara T, Miyazaki A, Mori Y, Kiuchi Y
  • 雑誌名: Cell Calcium (in press)
• [雑誌論文] A functional AMPA receptor-calcium channel complex in the postsynaptic membrane.
  • 著者名/発表者名: Kang, MG, Chen CC, Wakamori M, Hara Y, Mori Y, Campbell KP
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
• [雑誌論文] A critical role of TRPM2 in neuronal cell death by hydrogen peroxide
  • 著者名/発表者名: Kaneko S, Kawakami S, Hara Y, Itoh E, Minami T, Takada Y, Kume T, Katsuki H, Mori Y, Akaike A
  • 雑誌名: J Pharmacol.Sci. (in press)
  • NAID: 10018237407
• [図書] Ca channel pharmacology book (2004)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Itsukaichi Y, Nishida M, Oka H.
  • 総ページ数: 27
  • 出版者: Ca^<2+> channel mutations and associated diseases. In "Ca channel pharmacology book"
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] Ca channel pharmacology book (2004)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Itsukaichi Y, Nishida M, Oka H.