| 研究課題/領域番号 |
17590188
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生理学一般
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
柳 圭子 (石原 圭子) 佐賀大学, 医学部, 助教授 (70265990)
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| 研究分担者 |
山本 信太郎 佐賀大学, 医学部, 助手 (40336110)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | イオンチャネル / カリウムチャネル / 内向き整流カリウム電流 / ポリアミン / Kir2 / カリウムイオンチャネル |
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| 研究概要 |
内向き整流性カリウムチャネルは興奮性細胞(心筋細胞・骨格筋線維)や種々の非興奮性細胞(血管平滑筋細胞・血管内皮細胞等)の細胞膜を分極させる重要な生理機能を担い、生理的に流れる外向き電流量は細胞内のポリアミン等の陽イオンがチャネル孔を電位依存性にブロックする作用によって調節されている。本研究ではKir2ファミリーに属する古典的強い内向き整流性カリウムチャネルを用い、ポリアミンによるブロックの性質とそのメカニズムを調べ、以下の知見を得た。(1)Klir2.1チャネルとKir2.2チャネルを流れる電流は何れもポリアミンブロックに対する感受性が異なる2っのコンダクタンス成分を流れる電流の和で表され、外向き電流はブロック低感受性の小さなコンダクタンス成分を流れるが、Kir2.2チャネルはKir2.1よりもブロック低感受性の成分が小さく、そのブロック感受性が強いために外向き電流が小さい。(2)Kir2.1チャネルのポリアミンによるブロックの電位依存性は、高親和性・低親和性ブロック何れも細胞外カリウムイオン濃度の変化によって、カリウムイオン平衡電位の変化分シフトする。(3)Kir2.1チャネル孔内面に位置する陰性電荷を持ったアミノ酸残基の側鎖を中性化すると、膜領域のチャネル孔内のアミノ酸残基の変異では全てのチャネルがブロック低感受性になり、細胞質領域のチャネル孔内のアミノ酸残基の変異では低感受性ブロックの感受性が顕著に低下する。(4)Kir2.1チャネルは陽イオンによるブロックとは別に、細胞内pH依存性の遅い時間経過を示す開閉機構を有する。(1)、(2)の知見は内向き整流性カリウム電流の数理モデルに組み込み、心筋活動電位シミュレーションに用いる事により、不整脈原因の解明に役立てることが出来る。(3)は生理的に重要な低親和性ブロックの分子機構の解明、(4)は病態解明へとつながる知見である。
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