ヘパラン硫酸プロテオグリカン、パールカンによる筋収縮シグナル制御の研究

• 研究課題/領域番号: 17046019
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 平澤 恵理 順天堂大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (50245718)
• 研究分担者: 家崎 貴文 順天堂大学, 医学部, 講師 (10348956) ; 村山 尚 順天堂大学, 医学部, 講師 (10230012)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円); 2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: ヘパラン硫酸プロテオグリカン / パールカン / ミオトニア / カルシウム / マウスモデル / 棟鎖 / カルシウムシグナル / 筋収縮 / 平滑筋 / 細胞外マトリックス

研究概要

興奮性細胞における初期のカルシウム濃度の上昇はマイクロドメインから起こり、強い刺激を受けると局所的なカルシウム濃度変化が融合して細胞質の区画全体に及ぶ広域的なカルシウム濃度上昇を引き起こすというステップが想定されている。そこには何らかの細胞外マトリックスによるシグナル局在化のメカニズムが働いている可能性がある。我々はヘパラン硫酸プロテオグリカンであるパールカン欠損疾患であるScwartz-Jampel症候群における骨格筋の持続収縮ミオトニア症状のメカニズムについてモデルマウスを使って解明しているが、その過程でいくつかの複合要因が考えられている。その一つに筋の易収縮性を考えている。さらにモデルマウスの血管平滑筋の収縮試験においてエピネフリンに対する平滑筋の過収縮が観察され、パールカン非存在下でのカルシウムシグナルへの過剰反応の可能性が示唆された。近年、細胞内シグナル伝達における糖鎖の関与が注目されるが、カルシウムシグナルと筋収縮においても例外ではないと思われる。申請者はパールカン欠損疾患モデルマウスでの骨格筋、平滑筋の収縮異常に関し、糖鎖とカルシウムシグナル伝達機構の制御機構を明らかにすることを目的とした。マウス初代培養筋の系を用いてin vitroの系で生理学的手法、カルシウムイメージング等の手法を用いてその変化を確認する系を立ち上げて測定を開始した。

研究成果

• [雑誌論文] Postulated role of interdomain interaction between regions I and 2 within type 1 ryanodine receptor in the pathogenesis of porcine malignant hyperthermia. (2007)
  • 著者名/発表者名: Murayama, T., Oba, T., Hara, H., Wakebe, K., Ikemoto, N., Ogawa, Y
  • 雑誌名: Biochem J 402 ページ: 349-357
• [雑誌論文] Malignant hyperthermia mutation sites in the Leu2442-Pro2477 (DP4) region of RyR1 (ryanodine receptor 1) are clustered in a structurally and functionally definable area. (2007)
  • 著者名/発表者名: Bannister, M.L., Hamada, T., Murayama, T., Harvey, P.J., Casarotto, M.G., Dulhunty, A.F., Ikemoto, N.
  • 雑誌名: Biochem J 401 ページ: 333-339
• [雑誌論文] Targeting perlecan in human keratinocytes reveals novel roles for perlecan in epidermal formation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sher, I., Zisman-Rozen, S., Eliahu L, Whitelock JM, Maas-Szabowski N, Yamada Y, Breitkreutz D, FusenigNE, Arikawa-Hirasawa E, Iozzo RV, Bergman R, *Ron D
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. Vol. 281(8) ページ: 5178-5187
• [雑誌論文] Acarbose, an α-glucosidase inhibitor, improves endothelial dysfunction in Goto-Kakizaki rats exhibiting repetitive blood glucose fluctuation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Azuma K, Toyofuku Y, Iesaki T, Otsuka A, Tanaka A, Mita T, Hirose T, Tanaka Y, Daida H, Kawamori R, Watada H
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 345(2) ページ: 688-693
• [雑誌論文] Temporal hyperglycemia provokes monocyte adhesion to endothelial cells in rat thoracic aorta (2006)
  • 著者名/発表者名: Otsuka A, Azuma K, Iesaki T, Sato F, Hirose T, Shimizu T, Tanaka Y, Daida H, Kawamori R, Watada, H
  • 雑誌名: Diabetologia. 48(12)
• [雑誌論文] Synthesis of cyclic ADP-carbocylcic-xylose and its 3"-0-methyl analogue as stable and potent Ca^<2+>-mobilizing agents. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kudoh, T., Matsuda, A., Shuto, S., Murayama, T., Ogawa, Y.
  • 雑誌名: Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 25 ページ: 583-599
• [雑誌論文] Targeting perlecan in human keratinocytes reveals novel roles for perlecan in epidermis formation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sher, I., Zisman-Rozen, S., Eliahu L, Whitelock JM, Maas-Szabowski N, Yamada Y, Breitkreutz D, Fusenig NE, Arikawa-Hirasawa E, Iozzo RV, Bergman R, Ron D
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 281(8) ページ: 5178-5187
• [雑誌論文] Identification of neurite outgrowth active sites on the laminin alpha4 chain G domain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa N, Kasai S, Suzuki N, Nishi N, Oishi S, Fujii N, Kadoya Y, Hatori, K, Mizuno Y, Nomizu M, Arikawa-Hirasawa E
  • 雑誌名: Biochemistry 44(15) ページ: 5755-5762
• [雑誌論文] Autophagic Vacuoles with Sarcolemmal Features Delineate Danon Disease and Related Myopathies.: 2005 (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugie K, Noguchi S, Kozuka Y, Arikawa-Hirasawa E, Tanaka M, Yan C, Saftig P, von Figura K, Hirano M, Ueno S, Nonaka I, Nishino I
  • 雑誌名: Neuropathol Exp Neurol J 64,(6) ページ: 513-522
• [雑誌論文] 細胞外マトリックス蛋白質と神経筋疾患 (2005)
  • 著者名/発表者名: 平澤恵理
  • 雑誌名: CLONICAL NEUROSCIENCE 23(6) ページ: 708-709
• [図書] Extracellular Matrix in Development and Disease (2005)
  • 著者名/発表者名: Arikawa-Hirasawa E.edited by Jeffrey Miner
  • 出版者: Elsevir