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新たな心機能調節シグナル経路としてのCaMキナーゼIV:遺伝子欠損マウスを用いて

研究課題

研究課題/領域番号 17K08527
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 生理学一般
研究機関弘前大学

研究代表者

村上 学  弘前大学, 医学研究科, 教授 (80302090)

研究分担者 尾野 恭一  秋田大学, 医学系研究科, 教授 (70185635)
大場 貴喜  秋田大学, 医学系研究科, 講師 (80431625)
阪上 洋行  北里大学, 医学部, 教授 (90261528)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードカルシウム / マウス / 遺伝子 / イオン / calcium / mouse / 遺伝子改変動物 / 受容体 / 細胞内シグナル伝達
研究成果の概要

心筋収縮には心筋細胞内のカルシウムイオン濃度の変化が重要である。本研究ではCa/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIV( CaMKIV ) の心筋における機能の解明を、その遺伝子欠損マウスを用いて解析した。
CaMKIV欠損マウスではカルシウムチャネルの発現が有意に低下していた。プロプラノロールによる心拍数低下反応が有意に減弱していた。そのほか、心房筋収縮においても、β1-アドレナリン受容体刺激に対する反応性の低下が認められた。 以上の結果から、CaMKIVは交感神経に関与するカスケードを介し、心機能を調節することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

心肥大形成における カルシウム(Ca) の役割が注目されている。細胞内 Ca レベルの上昇により、 Ca/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ( CaM キナーゼ:CaMK )が活性化し、心肥大関連遺伝子を活性化する。
本研究では心筋細胞内のカルシウムによる情報伝達に着目し、遺伝子欠損マウスを用い、Ca/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼタイプIVの心筋収縮における重要性を検討した。マウス個体、単離心筋、培養心筋などにおいて、CaMKIV欠損により交感神経刺激に対する反応性の低下が認められた。本研究により CaMKIVを標的とする心筋保護治療への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Establishment of cardiac action potential recording using a membrane potential indicator in the mouse sinoatrial node2020

    • 著者名/発表者名
      Toyama T, Yonekura M, Arakawa Y, Higuchi S, Tomita H, Murakami AM, Itagaki S, and Murakami M.
    • 雑誌名

      Hirosaki Medical Journal

      巻: 70 ページ: 163-171

    • NAID

      130007818304

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple and dual expression plasmid system in prokaryotic (E. coli) and mammalian cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami M, Ohba T, Murakami AM, Han C, Kuwasako K, Itagaki S.
    • 雑誌名

      Plos ONE

      巻: 14 号: 5 ページ: e0216169-e0216169

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0216169

    • NAID

      130007811912

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Medaka as a model for ECG analysis and the effect of verapamil.2018

    • 著者名/発表者名
      Yonekura M, Kondoh N, Han C, Toyama Y, Ohba T, Ono K, Itagaki S, Tomita H, Murakami M.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 137 号: 1 ページ: 55-60

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2018.04.003

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A comparative study of the internal ribosome entry site-containing expression system2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami M, Murakami AM, Ohba T.
    • 雑誌名

      Hirosaki Medical Journal

      巻: 68 ページ: 44-51

    • NAID

      130008036638

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beta-arrestins negatively control human adrenomedullin type 1-receptor internalization.2017

    • 著者名/発表者名
      Kuwasako K, Kitamura K, Nagata S, Sekiguchi T, Jiang D, Murakami N, Hattori Y, Kato J
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 438-443

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.04.083

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stromal interaction molecule 1 haploinsufficiency causes maladaptive response to pressure overload.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohba T, Watanabe H, Murakami M, Iino K, Adachi T, Baba Y, Kurosaki T, Ono K, Ito H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 11 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0187950

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A simple and dual expression plasmid system in prokaryotic (E. coli) and mammalian cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Murakami M, Ohba T, Murakami AM, Itagaki S.
    • 学会等名
      日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌、および真核細胞における遺伝子発現プラスミドの開発、およびカルシウムチャネル研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      中山晋介、大場貴喜、村上アグニェシュカ、板垣 史郎、村上 学
    • 学会等名
      日本平滑筋学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌、および真核細胞での遺伝子発現システムの開発とカルシウムチャネル 研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      村上 学、大場 貴喜、村上 アクニェシュカ、板垣 史郎
    • 学会等名
      日本薬理学会 北部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌、および真核細胞での遺伝子発現システム(pgMAX)の開発とカルシウムチャネル研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      村上 学、大場貴喜、村上アグニェシュカ、板垣 史郎
    • 学会等名
      東北生理談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Anti-tumor growth effect of STIM1 suppression2018

    • 著者名/発表者名
      Han C, Yoneyama T, Toyama Y, Yonekura M, Ohyama C, Murakami M.
    • 学会等名
      日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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