Gタンパク質を介した心筋線維化のメカニズム解析

• 研究課題/領域番号: 18390028
• 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: 生物系薬学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 黒瀬 等 九州大学, 薬学研究院, 教授 (10183039)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 17,170千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 1,770千円); 2007年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2006年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
• キーワード: 心肥大応答 / 心臓の線維化 / Gタンパク質 / TRPCチャネル / 細胞内Ca^<2+>濃度 / アデノシン-三リン酸 / TGF-β / 結合組織成長因子 / 心筋線維化応答 / G_qタンパク質 / アンジオテンシン受容体 / ホスホリパーゼC / G_<12>タンパク質

研究概要

心臓には、収縮・弛緩のサイクルをつかさどる心筋細胞のほかに、コラーゲンなどの細胞外マトリックスを産生する心線維芽細胞が存在している。心筋細胞と線維芽細胞はお互いに制御を受けており、心筋より分泌された因子が心線維芽細胞のコラーゲン合成を促進させる。我々は、心筋細胞の肥大応答に関わる分子としてTransient Receptor Potential Canonical(TRPC)チャネルを同定した。TRPCチャネルの心線維芽細胞での役割を解析した。心線維芽細胞をエンドセリン-1で刺激すると、Gα_<12/13>を介して活性酸素産生が増加する。活性酸素はMAPキナーゼのJNK活性化を引き起こし、線維化の指標であるα-平滑筋アクチンやコラーゲンの合成が亢進させた。同時に、JNKはTRPC6の発現を増加させた。エンドセリン-1刺激はGα_<12/13>を介した活性酸素産生のほかに、TRPC6を活性化し細胞内へのCa^<2+>流入を促進させた。増加したCa^<2+>は転写因子NFATを活性化させた。NFATは未知のメカニズムで活性酸素産生を抑制するように働き、結果としてJNKの活性化さらに線維化応答を抑制した。すなわち、線維芽細胞ではTRPC6を介したCa^<2+>流入はNFATを活性化し、線維化応答を抑制するように働いていた。これらの結果を考え合わせると、受容体刺激によりTRPC6の発現が充進しない通常の状態でも、TRPC6は線維化を抑制するように働いていると推測できる。したがって、TRPC6は心筋細胞では心肥大を仲介する分子として働き、線維芽細胞では線維化を抑制するように働いていることが明らかになった。線維化は心肥大形成に伴って進行することから、TRPC6は圧負荷などのストレスに対する過剰な応答を抑制するように働いているといえる。

研究成果

• [雑誌論文] Small GTPase Rho signaling is involved in (β1 integrin-mediated up-regulation of intercellular adhesion molecule 1 and receptor activator of nuclear factor KB lig and on osteoblasts and osteoclast maturation (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirai, F., Nakayamada, S., Okada, Y.Saito, K., Kurose, H., Mogami, A., and Tanaka, Y
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 356 ページ: 275-285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Previously postulated 'ligand-independent'signaling of GPR4 is mediated through proton-sensing mechanism (2007)
  • 著者名/発表者名: Tobo, M., Tomura, H., Mogi, C., Wang, J.Q., Liu, J.P., Komachi, M., Damirin, A., Kimura, T., Murata, N., kurose, H., Sato, K., and Okajima, F
  • 雑誌名: Cellular Signalling 19 ページ: 1745-1753
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオンチャネルと心疾患-心肥大形成とTRPC-NFATシグナリング (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒瀬 等、西田 基宏
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 223 ページ: 464-468
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Small GTPase Rho signaling is involved in β1 integrin- mediated up-regulation of intercellular adhesion molecule 1 and receptor activator of nuclear factor KB ligand on osteoblasts and osteoclast maturation (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirai, F., Nakayamada, S., Okada, Y., Saito, K., Kurose, H., Mogami, A., Tanaka, Y
  • 雑誌名: Biochemical Biophysical Research Communications 356 ページ: 279-285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Previously postulated "ligand-independent" signaling of GPR4 is mediated through proton-sensing mechanism (2007)
  • 著者名/発表者名: Tobo, M., Tomura, H., Mogi, C. Wang, ,JQ, Liu, JP., Komachi, M., Damirin, A., Kimura, T., Murata, N., Kurose, H., Sato, K., Okajima, F
  • 雑誌名: Cellular Signalling 19 ページ: 1745-1753
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The prokineticin receptor-1 (GPR73) promotes cardiomyocyte survival and angiogenesis (2007)
  • 著者名/発表者名: Urayama, K., Guilini, C., Messaddeq, N., Hu, K., Steenman, M., Kurose, H., Ert, G., Nebigil, CG
  • 雑誌名: FASEB Journal 21 ページ: 2980-2993
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gα12/13-mediated upregulation of TRPC6 negatively regulates endothelin-1-induced cardiac myofibroblast formation and collagen synthesis through NFAT activation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishida, M., Onohara, N., Sato, Y., Suda, R., Ogushi, M., Tanabe, S., Inoue, R., Mori, Y., Kurose, H
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 282 ページ: 23117-23128
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Roles of protein kinase C and actin-binding protein 280 in the regulation of intracellular trafficking of dopamine D3 receptor (2007)
  • 著者名/発表者名: Cho, EY, Cho, DI, Park, JH, Kurose, H., Caron, MG, Kim, KM
  • 雑誌名: Molecular Endocrinology 21 ページ: 2242-2254
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Small GTPase Rho signaling is involved in β1 integrin-mediated up-regulation of intercellular adhesion molecule 1 and receptor activator of nuclear factor κB lig and on osteoblasts and osteoclast maturation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirai, F., Nakayamada, S., Okada, Y.Saito, K., Kurose, H., Mogami, A., and Tanaka, Y.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 356 ページ: 279-285
  • 査読あり
• [雑誌論文] Previously postulated 'ligand-independent' signaling of GPR4 is mediated through proton-sensing mechanism. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tobo, M., Tomura, H., Mogi, C., Wang, J.Q., Liu, J.P., Komachi, M., Damirin, A., Kimura, T., Murata, N., Kurose, H., Sato, K., and Okajima, F.
  • 雑誌名: Cellular Signalling 19 ページ: 1745-1753
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオンチャネルと心疾患-心肥大形成とTRPC-NFATシグナリング- (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒瀬 等、西田 基宏
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 223 ページ: 464-468
• [雑誌論文] Clathrin required for phosphorylation and internalization of β2-adrenergic receptor by G protein-coupled receptor kinase (GRK2). (2006)
  • 著者名/発表者名: Mangmool, S., Haga, T., Kobayashi, H., Kim, K.-M., Nakata, H., Nishida, M., Kurose, H
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 31940-31949
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TRPC3 and TRPC6 are essential for angiotensin II-induced cardiac hypertrophy (2006)
  • 著者名/発表者名: Onohara, N., Nishida, N., Inoue, R., Kobayashi, H., Sumimoto, H., Sato, Y., Mori, Y., Nagao, T., Kurose, H
  • 雑誌名: EMBO Journal 25 ページ: 5305-5316
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Sphingosine 1-phosphate receptors mediate stimulatory and inhibitory signalings for expression of adhesion molecules in endothelial cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomura, H., Mogi, C., Kuwabara, A., Ishiwara, M., Shibasawa, K., Sato, K., Ohwada, S., Im, DS, Kurose, H., Ishizuka, T., Murakami, M., Okajima, F
  • 雑誌名: Cellular Signalling 18 ページ: 841-850
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Heterotrimeric G protein Gα13- induced induction of cytokine mRNAs through two distinct pathways in cardiac fibroblasts (2006)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu, Y., Nishida, M., Onohara, N., Fukutomi, M., Maruyama, Y., Kobayashi, H., Sato, Y., Kurose, H
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 101 ページ: 144-150
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Beta-blockers shows inverse agonism to a novel constitutively active mutant of β1-adrenoceptor (2006)
  • 著者名/発表者名: Ahmed, M., Muntasir, H.A., Hossain, M., Isiguro, M., Komiyama, T., Muramatsu, I., Kurose, H., Nagatomo, T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 102 ページ: 167-172
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Thromboxane A_2 receptor-mediated G_<12/13>-dependent glial morphological change (2006)
  • 著者名/発表者名: Honma, S., Saika, M., Ohkubo, S., Kurose, H., Nakahata, N
  • 雑誌名: European Journal of Pharmacology 545 ページ: 100-108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Clathrin required for phosphorylation and internalization of β_2-adrenergic receptor by G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2). (2006)
  • 著者名/発表者名: Mangmool, S., Haga, T., Kobayashi, H., Kim, K-M., Nakata, H., Nishida, M., Kurose, H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281(42) ページ: 31940-31949
• [雑誌論文] TRPC3 and TRPC6 are essential for angiotensin II-induced cardiac hypertrophy. (2006)
  • 著者名/発表者名: Onohara, N., Nishida, N., Inoue, R., Kobahasyi, H., Sumimoto, H., Sato, Y., Mori, Y., Nagao, T., Kurose, H.
  • 雑誌名: EMBO Journal 25(22) ページ: 5305-5316
• [雑誌論文] Sphingosine 1-phosphate receptors mediate stimulatory and inhibitory signalings for expression of adhesion molecules in endothelial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomura, H., Mogi, C., Kuwabara, A., Ishiwara, M., Shibasawa, K., Sato, K., Ohwada, S., Im, D.S, Kurose, H., Ishizuka, T., Murakami, M., Okajima, F.
  • 雑誌名: Cellular Signalling 18(6) ページ: 841-850
• [雑誌論文] Heterotrimeric G protein Gα_<13>-induced induction of cytokine mRNAs through two distinct pathways in cardiac fibroblasts. (2006)
  • 著者名/発表者名: Naganatsu, Y., Nishida, M., Onohara, N., Fukutomi, M., Maruyama, Y., Kobayashi, H., Sato, Y., Kurose, H.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 101 ページ: 144-150
  • NAID: 10018237777
• [雑誌論文] Beta-blockers shows inverse agonism to a novel constitutively active mutant of β_1-adrenoceptor. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ahmed, M., Muntasir, H.A., Hossain, M., Isiguro, M., Komiyama, T., Muramatsu, I., Kurose, H., Nagatomo, T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 102 ページ: 167-172
  • NAID: 10020345451
• [雑誌論文] Thromboxane A_2 receptor-mediated G_<12/13>-dependent glial morphological change. (2006)
  • 著者名/発表者名: Honma, S., Saika, M., Ohkubo, S., Kurose, H., Nakahata, N.
  • 雑誌名: European Journal of Pharmacology 545(2-3) ページ: 100-108
• [学会発表] G_α<13>-TRPC6-NFAT signaling pathway negatively regulates cardiac myofibroblast formation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishida, M., Onohara, N., Kurose, H.
  • 学会等名: G_α<13>-TRPC6-NFAT signaling pathway negatively regulates cardiac myofibroblast formation
  • 発表場所: Belogna, Italy
  • 年月日: 2007-06-24
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Roles of TRPCchannel in the heart (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒瀬 等
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Receptor Mechanisms, Signal Transduction and Drug Effects
  • 発表場所: 静岡コンベンションセンター
  • 年月日: 2007-05-10
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Roles of TRPC channel in the heart (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒瀬 等
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Receptor Mechanisms, Signal Transduction and Drug Effects
  • 発表場所: 静岡コンベンションセンター
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] Role of TRPC3/TRPC6 in angiotensin II receptor-induced hypertrophic responses in cardiomyocytes
  • 著者名/発表者名: Nishida, M., Onohara, N., Inoue, R., Sumimoto, H., Sato, Y., Mori, Y., Nagao, T., Kurose, H
  • 学会等名: The 80th Japan Pharmacological Society Meeting
  • 発表場所: Nagoya International Conference Center
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Role of superoxide anion in TNF-a-induced p38 MAPK activation in cardiac fibroblasts
  • 著者名/発表者名: Murakami, T., Takakuri, S., Sumimoto, H., INishida, M., Ichihara, K., Kurose, H
  • 学会等名: The 80th Japan Pharmacological Society Meeting
  • 発表場所: Nagoya International Convention Center
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Inhibition of angiotensin II signaling by ATP-stimulated NFAT activation in rat cardiac fibroblasts
  • 著者名/発表者名: Suda, R., Onohara, N., Sato, Y., Nishida, M., Kurose, H
  • 学会等名: The 80th Japan Pharmacological Society Meeting
  • 発表場所: Nagoya International Convention Center
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Role of G_α<12/13> in angiotensin II-induced cardiac fibrosis
  • 著者名/発表者名: Narita, Y., Onohara, N., Nishida, M., Sato, Y., Nagao, T., Kurose, H
  • 学会等名: The 80th Japan Pharmacological Society Meeting
  • 発表場所: Nagoya International Convention Center
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Roles of TRPC channel in the heart
  • 著者名/発表者名: Kurose, H
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Receptor Mechanisms, Signal Transduction and Drug Effects
  • 発表場所: Shizuoka Convention Center
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より