過分極で活性化される陽イオンチャネルの電位センサーとイオン透過性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19590208
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石井 孝広 京都大学, 医学研究科, 准教授 (40303812)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2007年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 分子生理学 / 過分極 / イオンチャネル / Ih / HCN / 電位センサー / 多量体 / ゲート機構 / 点変異 / チャネル / システイン残基 / ジスルフィド結合

研究概要

通常の電位依存性イオンチャネルは脱分極で活性化するのに対し、過分極で活性化するという特異な性質をもつHCNチャネルの活性化速度を決定する部位の検索と電位を感じる部位の構造解析を行った. その結果、活性化速度には第一膜貫通領域が重要で、電位を感じる部位を構成する第一膜貫通領域と第四膜貫通領域の相対位置が明らかとなった. これらの結果は、HCNチャネルの開閉メカニズムを理解する上で重要で、生理学的役割を理解する上で重要な知見を与える.

研究成果

• [雑誌論文] HCN and Cav3 ion Channels Confer Automaticity of Embryonic Stem Cell-derived Cardiomyocytes" (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentoku Yanagi, Makoto Takano, Genta Narazaki, Hideki Uosaki, Takuhiro Hoshino, Takahiro Ishii, Takurou Misaki, and Jun K Yamashita
  • 雑誌名: Stem Cells 25 ページ: 2712-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peripheral Nand C-terminal domains determine deactivation kinetics of HCN channels (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahiro M. Ishii, Noriyuki Nakashima, Kenji Takatsuka, and Harunori Ohmori
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm 359 ページ: 592-598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic basis for the pathogenesis of long QT syndrome associated with a common splicing mutation in KCNQ1 gene (2007)
  • 著者名/発表者名: Keiko Tsuji, Masaharu Akao, Takahiro M. Ishii, Seiko Ohno, Takeru Makiyama, Kotoe Takenaka, Takahiro Doi, Yoshisumi Haruna, Hidetada Yoshida, Toshihiro Nakashima, Toru Kita, and Minoru Horie
  • 雑誌名: Journal of Molecular and Cellular Cardiology 42 ページ: 662-669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Misexpression of Sox9 in mouse limb bud mesenchyme induces polydactyly and rescues hypodactyly mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Akiyama, H. Scott Stadler, James F. Martin, Takahiro M. Ishii, Philip A. Beachy, Takashi Nakamura, and Benoit de Crombruggh
  • 雑誌名: Matrix Biology 26 ページ: 224-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tryptophan scanning mutagenesis in the S1 domain of mammalian HCN channel reveals residues critical for voltage-gated activation (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahiro M. Ishii, Noriyuki Nakashima, and Harunori Ohmori
  • 雑誌名: J. Physiology 579.2 ページ: 291-301
  • 査読あり
• [雑誌論文] NRSF regulates the developmental and hypertrophic changes of HCN4 transcription in rat cardiac myocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinobu Kuratomi, Akiko Kuratomi, Koichiro Kuwahara, Takahiro M. Ishii, Kazuwa Nakao, Yoshihiko Saito, and Makoto Takano
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm 353 ページ: 67-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] HCN and Cav3 ion Channels Confer Automaticity of Embryonic Stem Cell-derived Cardiomyocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentoku Yanagi, Makoto Takano, Genta Narazaki, Hideki Uosakii, Takuhiro Hoshino, Takabiro Ishii, Takurou Misaki, and Jun K. Yamashita
  • 雑誌名: Stem Cells 25 ページ: 2712-2719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peripheral N-and C-terminal domains determine deactivation kinetics of HCN channels (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahiro M. Ishii, Noriyuki Nakashima, Kenji Takatsuka, and Harunori Ohmori
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 359 ページ: 592-598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic basis for the pathogenesis of long QT syndrome associated with a common splicing mutation in KCNQ1 gene (2007)
  • 著者名/発表者名: Keiko Tsuji, Masaharu Akao, Takahiro M. Ishii, Seiko Ohno, Takeru Makiyama, Kotoe Takenaka, Takahiro Doi, Yoshisumi Haruna, Hidetada Yoshida, Toshihiro Nakashima, Toru Kita, and Minoru Horie
  • 雑誌名: Journal of Molecular and Cellular Cardiolog 42 ページ: 662-669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tryptophan scanning mutagenesis in the S1 domain of mammalian HCN channel reveals residues critical for voltage-gated activation (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahiro M. Ishii, Noriyuki Nakashima, and Harunori Ohmori
  • 雑誌名: J. Physiology 579 ページ: 291-301
  • 査読あり
• [雑誌論文] NRSF regulates the developmental and hypertrophic changes of HCN4 transcription in rat cardiac myocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinobu Kuratomi, Akiko Kuratomi, Koichiro Kuwahara, Takahiro M. Ishii, Kazuwa Nakao, Yoshihiko Saito, and Makoto Takano
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 353 ページ: 67-63
  • 査読あり
• [学会発表] HCNチャネルの電位センサー領域の構造と機能に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井孝広, 中島則行, 大森治紀
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] HCNチャネルにおける電位センサーの機能と構造の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井孝広、中島則行、大森治紀
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] Structure-function relationship of voltage sensor in HCN channels (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Ishii, Noriyuki Nakashima, and Harunori Ohmori
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] HCNチャネルの電位センサー領域の構造と機能に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井孝広、中島則行、大森治紀
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [備考]
  • URL: http://www.nbiol.med.kyoto-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.nbiol.med.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.nbiol.med.kyoto-u.ac.jp