破骨細胞の空胞型H^+-ATPaseのポンプ電流の特性と活性制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 19590213
• 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: 大阪市立大学
• 研究代表者: 酒井 啓 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 研究員 (90382192)
• 研究分担者: 久野 みゆき 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 准教授 (00145773)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 生理学 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / プロトンポンプ / 破骨細胞 / 骨リモデリング / リクルートメント

研究概要

破骨細胞は酸や蛋白分解酵素を分泌し骨を溶解する機能を備え骨リモデリングにおいて主要な役割を果たす細胞である。私達はホールセルクランプを用いて破骨細胞膜にあって酸分泌を担う空胞型H^+-ATPase(V-ATPase)によるH^+ポンプ電流を個々の細胞でリアルタイムに捉えることに成功した。この手法を用い様々な細胞内外pH環境・膜電位下でのH^+ポンプ電流を定量的に解析し、破骨細胞機能の生理的ネガティブフィードバックシグナルである細胞外Caによる酸分泌制御の実態とその機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Temperature dependence of proton permeation through a voltage-gated proton channel. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuno, M., Ando, Morihata, H., Sakai, H., Mori, H., Sawada, M., Oiki, S
  • 雑誌名: J. Gen. Physiol 134(3) ページ: 191-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of proton permeation through a voltage-gated proton channel (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuno, M., et al.
  • 雑誌名: Journal of General Physiology 134 ページ: 191-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early and late activation of the voltage-gated proton channel during lactic acidosis through pH-dependent and-independent mechanisms. Pflugers Arhciv-Eur. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morihata, H. Kawawaki, J., Okina, M., Sakai, H., Notomi, T., Sawada, M., Kuno, M
  • 雑誌名: J. Physiol 455(5) ページ: 829-838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early and late activation of the voltage-gated proton channel during lactic acidosis through pH-dependent and - independent mechanisms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morihata H., et al.
  • 雑誌名: Pflugers Arhciv-Eur. J. Physiol. 455 ページ: 829-838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early and late activation of the voltage-gated proton channel during lactic acidosis through pH-dependent and-independent mechamsms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morihata, H., et. al.
  • 雑誌名: Pflugers Arhciv-Eur.J.Physiol. 455 ページ: 829-838
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of general anesthetics on P2X_7 and P2Y receptors in a rat microglial cell line. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, M, et. al.
  • 雑誌名: Anesthesia & Analgesia 104 ページ: 1136-1144
  • 査読あり
• [学会発表] Temperature dependence of proton permeation through a volage-gated proton channel in microglia. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuno, M., Ando, H., Morihata, H., Sakai, H., Mori, H., Oiki, S
  • 学会等名: 54th Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA
• [学会発表] Temperature-dependence of proton permeation through a voltage-gated proton channel in microglia (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuno, M., et al.
  • 学会等名: 54^<th> Annual Meeting of Biophysiological Soceity
  • 発表場所: モスコン会議場(サンフランシスコ)
• [学会発表] 破骨細胞において細胞外Ca2+による誘発されるエンドサイトーシス機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 酒井啓, 森浦芳枝, 川脇順子, 大西景子
  • 学会等名: 平成21年度生理学研究所研究会
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルの温度依存性を決定する諸因子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 安藤博之, 森畑宏一, 酒井啓, 森啓之, 老木成稔
  • 学会等名: 平成21年度生理学研究所研究会
• [学会発表] Ca2+-stimulated inhibition of the plasma membrane vacuolar H+-ATPase in murine osteoclasts in association with facilitated endocytosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Notomi, T., Moriura, Y., Kawawaki, J., Kuno, M
  • 学会等名: 36th International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Temperature-dependence of proton permeation through a voltage-gated proton channel in microglia. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuno, M., Ando, H., Morihata, H., Sakai, H., Mori, H., Shimizu, H., Iwamoto, I., Oiki, S
  • 学会等名: 36th International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Constitutive and Ca2+-stijulated turnover of the plasma membrane vacuolar H+-ATPase (V-ATPase) in murine osteoclasts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Notomi, T., Moriura, Y., Kawawaki, J., Kuno, M
  • 学会等名: 53th Annual Meeting
  • 発表場所: Boston, Massatsusetts
• [学会発表] Ca^<2+>-stimulated inhibition of the plasma membrane vacuolar H^+-ATPase in murine osteoclasts in association with facilitated endocytosis (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai H., et al.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都)
• [学会発表] Temperature-dependence of proton permeation through a voltage-gated proton channel in microglia (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuno, M., et al.
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都)
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルの温度依存性を決定する諸因子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 他
  • 学会等名: 平成21年度生理学研究所研究会
  • 発表場所: 生理学研究所(岡崎)
• [学会発表] 破骨細胞において細胞外Ca^<2+>による誘発されるエンドサイトーシス機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 他
  • 学会等名: 平成21年度生理学研究所研究会
  • 発表場所: 生理学研究所(岡崎)
• [学会発表] Constitutive and Ca^<2+>-stijulated turnover of the plasma membrane vacuolar H^+-ATPase (V-ATPase) in murine osteoclasts (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., et al.
  • 学会等名: 53^<th> Annual Meeting for Biophysical Scoiety
  • 発表場所: ボストン
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネル:温度パルス法によるイオン透過の温度依存性解析(A rapid temperature-pulse method revealed low energy barrier for permeation through the voltage-gated proton channel in microglia) (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 安藤博之, 森畑宏一, 酒井啓, 川脇順子, 森啓之, 清水啓史, 老木成稔
  • 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] 電位依存性プロトンチャネル:温度パルス法によるイオン透過の温度依存性解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野 みゆき, 他
  • 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] 電位依存性プロトンチャネルのユニークな特性と多様な調節メカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野 みゆき, 他
  • 学会等名: 第18回細胞電気薬理研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-03-16
• [学会発表] Early and Late Activation of the Voltage-Gated Proton Channel during Lactic Acidosis through pH-Dependent and-Independent Mechanisms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morihata, et. al.
  • 学会等名: 第52回米国主物物理学会年会
  • 発表場所: ロングビーチ
  • 年月日: 2008-02-05
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルのプロトン透過の温度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 安藤博之, 森畑宏一, 酒井啓, 森啓之, 清水啓史, 岩本真幸, 老木成稔
  • 学会等名: 第46回生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 細胞外Caに応答する破骨細胞膜V-ATPaseのリサイクリング機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井啓、納富拓也、久野みゆき
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 細胞膜プロトンポンプのturnover制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき、納富拓也、川脇順子、森浦芳枝、酒井啓
  • 学会等名: 平成20年度生理学研究所研究会
• [学会発表] Endocytotic process underlying calcium-induced inhibition of plasma membrane vacuolar-type H+-ATPase in murine osteoclasts. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Notomi, T. Moriura, Y., Kawawaki, J., Kuno, M
  • 学会等名: 30th ASBMR Annual Meeting
  • 発表場所: Montreal, Quebec
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルにおけるプロトン透過の温度依存性(Q10値) (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 安藤博之, 森畑宏一, 酒井啓, 森啓之, 清水啓史, 岩本真幸, 老木成稔
  • 学会等名: 平成20年度生理学研究所研究会
• [学会発表] Early and Late Activation of the Voltage-Gated Proton Channel during Lactic Acidosis through pH-Dependent and -Independent Mechanisms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morihata, H., Kawawaki, J., Okina, M., Sakai, H., Notomi, T., Kuno, M
  • 学会等名: 52th Annual Meeting
  • 発表場所: Long Beach, California
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルにおけるプロトン透過の温度依存性(Q_<10>値) (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 他
  • 学会等名: 平成20年度生理学研究所研究会
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] Endocytotic process underlying calcium-induced inhibition of plasma membrane vacuolar-type H^+-ATPase in murine osteoclasts. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., et al.
  • 学会等名: 30^<th> ASBMR Annual Meeting
  • 発表場所: モントリオール
• [学会発表] 細胞膜プロトンポンプのturnover制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 他
  • 学会等名: 平成20年度生理学研究所研究会
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] 電位依存性プロトンチヤネルをプロトンはどのうに透過するか?:プロトン透過の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久野 みゆき, 他
  • 学会等名: 第45回生物物理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-22
• [学会発表] 電位依存性プロトンチヤネル:プロトン透過の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久野 みゆき, 他
  • 学会等名: 平成19年度生理学研究所研究会。「膜機能分子ダイナミクスの分子機構解明に向けて」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2007-09-06
• [学会発表] 破骨細胞のV-ATPaseによるプロトン電流の検出とその調節機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井 啓, 他
  • 学会等名: 日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-07-19
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネルをプロトンはどのように透過するか?:プロトン透過の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 安藤博之, 森畑宏一, 酒井啓, 清水啓史, 老木成稔
  • 学会等名: 第45回生物物理学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネル:プロトン透過の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久野みゆき, 安藤啓之, 森畑宏一, 酒井啓, 清水啓史, 老木成稔
  • 学会等名: 平成19年度生理学研究所研究会
• [学会発表] 破骨細胞のV-ATPaseによるプロトン電流の検出とその調節機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井啓, 森啓之, 久野みゆき
  • 学会等名: 日本骨代謝学会, 第25回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
• [備考]
  • URL: http://www.med.osaka-cu.ac.jp/molcelphysiol/
• [備考]
  • URL: http://www.med.osaka-cu.ac.jp/molcelphysiol/