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心筋収縮構造の再構築によるスターリングの心臓法則の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20500368
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 神経・筋肉生理学
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

福田 紀男  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (30301534)

研究分担者 栗原 敏  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)
大槻 磐男  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (70009992)
連携研究者 石渡 信一  東京慈恵会医科大学 (10130866)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード生理学 / 生物物理 / 細胞・組織 / 生物・生体工学 / 生体分子
研究概要

スターリングの心臓法則は、心筋サルコメアの発生張力が伸展によって増大するという「筋長効果」に基づいている。本研究において申請者らは、筋長効果の程度が細いフィラメントの協同性と逆相関していることを見出した。また、実験的に得られた結果を、Ca^<2+>依存性の細いフィラメントのON-OFFスイッチ機構と格子間隔を組み入れたモデルによって、定量的にシミュレートすることに成功した。これらの結果は、Frank-Starling機構が細いフィラメントの協同性によって制御されていることを示している。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (25件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Contractile system of muscle as an auto-oscillator.2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ishiwata, Y.Shimamoto, N.Fukuda
    • 雑誌名

      Progress in Biophysics and Molecular Biology 105

      ページ: 187-198

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Contractile system of muscle as an auto-oscillator.2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ishiwata, Y.Shimamoto (equal first author), N.Fukuda (equal first author)
    • 雑誌名

      Progress in Biophysics and Molecular Biology

      巻: 105 ページ: 187-198

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thick filament strain and inter-filament spacing in passive muscle : Effect of titin-based passive tension.2011

    • 著者名/発表者名
      T.Irving, Y.Wu, T.Bekyarova, G.P.Farman, N.Fukuda, H.Granzier
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 100 ページ: 1499-1508

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Titin-based regulations of diastolic and systolic functions of mammalian cardiac muscle.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Terui, S.Ishiwata, S.Kurihara.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology 48

      ページ: 876-881

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of length-dependent activation in skinned porcine ventricular muscle : role of thin filament cooperative activation in the Frank-Starling relation.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Terui, Y.Shimamoto, M.Yamane, F.Kobirumaki, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of General Physiology 136

      ページ: 469-482

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Titin-based regulations of diastolic and systolic functions of mammalian cardiac muscle.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Terui, S.Ishiwata, S.Kurihara.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 48 ページ: 876-881

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of length-dependent activation in skinned porcine ventricular muscle : role of thin filament cooperative activation in the Frank-Starling relation.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Terui, Y.Shimamoto, M.Yamane, F.Kobirumaki, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda.
    • 雑誌名

      Journal of General Physiology

      巻: 136 ページ: 469-482

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Titin-based regulations of diastolic and systolic functions of mammalian cardiac muscle2010

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Terui, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology 48

      ページ: 876-881

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein kinase A-dependent modulation of Ca^<2+> sensitivity in cardiac and fast skeletal muscles after reconstitution with cardiac troponin.2009

    • 著者名/発表者名
      D.Matsuba, T.Terui, J.O-Uchi, H.Tanaka, T.Ojima, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of General Physiology 133

      ページ: 571-581

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Titin and troponin : central players in the Frank-Starling mechanism of the heart.2009

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Terui, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 雑誌名

      Current Cardiology Reviews 5

      ページ: 119-124

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Protein kinase A-dependent modulation of Ca^<2+> sensitivity in cardiac and fast skeletal muscles after reconstitution with cardiac troponin2009

    • 著者名/発表者名
      D.Matsuba, T.Terui, J.O-Uchi, H.Tanaka, T.Ojima, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda.
    • 雑誌名

      Journal of General Physiology 133

      ページ: 571-581

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Titin and troponin : central players in the Frank-Starling mechanism of the heart2009

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Terui, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 雑誌名

      Current Cardiology Reviews 5

      ページ: 119-124

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Titin and troponin : central players in the Frank-Starling mechanism of the heart2009

    • 著者名/発表者名
      N. Fukuda, T. Terui. I. Ohtsuki. S. Ishiwata. S. Kurihara
    • 雑誌名

      Current Cardiology Reviews 5

      ページ: 119-124

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological functions of the giant elastic protein titin in mammalian striated muscle.2008

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, H.L.Granzier, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Sciences 58

      ページ: 151-159

    • NAID

      10022598046

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Physiological functions of the giant elastic protein titin in mammalian striated muscle2008

    • 著者名/発表者名
      N. Fukuda. H. L. Granzier. S. shiwata, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Sciences 58

      ページ: 151-159

    • NAID

      10022598046

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein kinase A-dependent modulation of Ca^<2+> sensitivity in cardiac and fast skeletal muscles after reconstitution with cardiac troponin.

    • 著者名/発表者名
      D. Matsuba. T. Terui. J. O-Uchi, H. Tanaka, T. Ojima, I. Ohtsuki. S. Ishiwata. S. Kurihara. N. Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of General Physiology (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Microscopic analyses of sarcomeric oscillations in rat neonatal cardiomyocytes.2011

    • 著者名/発表者名
      S.Shintani, M.Yamane, K.Oyama, S.Kurihara, S.Ishiwata, N.Fukuda
    • 学会等名
      第55回米国生物物理学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 筋収縮系自励振動現象(SPOC)の生理的意義2010

    • 著者名/発表者名
      福田紀男
    • 学会等名
      第48回生物物理学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 心筋収縮系における自励振動現象(SPOC)の生理的意義2010

    • 著者名/発表者名
      福田紀男
    • 学会等名
      第8回ナノ学会大会
    • 発表場所
      岡崎(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Single sarcomere imaging by quantum dots (Qdots) in the heart2010

    • 著者名/発表者名
      T.Terui, S.Shintani, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda
    • 学会等名
      54回米国生物物理学会
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2010-02-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Single sarcomere imaging in cardiomyocytes with quantum dots (Qdots) : Physiological significance of SPOC in cardiac beat2010

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Serizawa, S.Shintani, T.Terui, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 学会等名
      54回米国生物物理学会
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2010-02-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 筋収縮自励振動現象(SPOC)の生理的意義2010

    • 著者名/発表者名
      福田紀男、照井貴子、小比類巻生、芹澤隆博、下澤東吾、石渡信一、栗原敏
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 幼弱心筋細胞における筋収縮自励振動現象(SPOC)の顕微解析2010

    • 著者名/発表者名
      新谷正嶺、山根光智、大山廣太郎、栗原敏、石渡信一、福田紀男
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 心筋収縮系における自励振動現象(SPOC)の生理的意義2010

    • 著者名/発表者名
      福田紀男
    • 学会等名
      第8回ナノ学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 筋収縮自励振動現象(SPOC)の生理的意義 : 幼若心筋細胞を使った解析2010

    • 著者名/発表者名
      新谷正嶺、大山廣太郎、山根光智、栗原敏、石渡信一、福田紀男
    • 学会等名
      第8回ナノ学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Single sarcomere imaging in cardiomyocytes with quantum dots (Qdots) : physiological significance of SPOC in cardiac beat.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, T.Serizawa, S.Shintani, T.Terui, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 学会等名
      第54回米国生物物理学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Single sarcomere imaging by quantum dots (Qdots) in the heart.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Terui, S.Shingani, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda
    • 学会等名
      第54回米国生物物理学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear properties of cardiac sarcomeres : novel insights into the physiology of the heart2009

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda
    • 学会等名
      第36回国際生理学会(招待講演)
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2009-07-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Disuse-induced changes in fatigability in rat soleus muscle2009

    • 著者名/発表者名
      J.Udaka, N.Fukuda, K.Marumo, S.Kurihara
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2009-07-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Thin filament-based regulation of length-dependent activation in skinned porcineventricular muscle2009

    • 著者名/発表者名
      T.Terui, Y.Shimamoto, M.Sodnomtseren, M.Yamane, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Protein kinase A-based modulation of Ca^<2+> sensitivity in skinned skeletal muscle fibers reconstituted with cardiac troponin2009

    • 著者名/発表者名
      N. Fukuda, D. Matsuba, T. Terui, J. O-Uchi, H. Tanaka, T. Ojima, I. Ohtsuki. S. Ishiwata. S. Kurihara
    • 学会等名
      第53回米国生物物理学会
    • 発表場所
      Boston. MA. USA
    • 年月日
      2009-03-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Role of thin filament cooperative activation in length-dependent activation in skinned porcine ventricular muscle2009

    • 著者名/発表者名
      T. Terui. Y. Shimamoto. M. Sodnomtseren. M. Yamane. I. Ohtsuki. S. Ishiwata. S. Kurihara. N. Fukuda
    • 学会等名
      第53回米国生物物理学会
    • 発表場所
      Boston. MA. USA
    • 年月日
      2009-03-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Role of thin filament cooperative activation in length-dependent activation in skinned porcine ventricular muscle.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Terui, Y.Shimamoto, M.Sodnomtseren, M.Yamane, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara, N.Fukuda
    • 学会等名
      第53回米国生物物理学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Protein kinase A-based modulation of Ca^<2+> sensitivity in skinned skeletal muscle fibers reconstituted with cardiac troponin.2009

    • 著者名/発表者名
      N.Fukuda, D.Matsuba, T.Terui, J.O-Uchi, H.Tanaka, T.Ojima, I.Ohtsuki, S.Ishiwata, S.Kurihara
    • 学会等名
      第53回米国生物物理学会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear properties of cardiac sarcomeres : novel insights into the physiology of the heart.2009

    • 著者名/発表者名
      福田紀男
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Thin filament-based regulation of the Frank-Starling mechanism of the heart2008

    • 著者名/発表者名
      T. Terui. I. Ohtsuki. S. Ishiwata. N. Fukuda, S. Kurihara
    • 学会等名
      第25回国際心臓研究学会日本部会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 量子ドットを用いたラット除膜心筋細胞におけるサルコメア進藤の顕微解析2008

    • 著者名/発表者名
      T. Serizawa, J. O-Uchi. N. Fukuda, S. Kurihara, S. Ishiwata
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年回
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of altered thin filament cooperative activation on length-dependent activation in myocardium.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Terui, I. Ohtsuki, S. Ishiwata, S. Kurihara, N. Fukuda
    • 学会等名
      2008年米国麻酔学会
    • 発表場所
      Orland. FL, USA
    • 年月日
      2008-10-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Role of troponin in the Frank-Starling mechanism of the heart in skinned porcine ventricular muscle.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Terui, I. Ohtsuki, S. Ishiwata, S. Kurihara, N. Fukuda
    • 学会等名
      2008年米国麻酔学会
    • 発表場所
      Orland. FL. USA
    • 年月日
      2008-10-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Thin filament-based regulation of length-dependent activation in skinned porcine ventricular muscle2008

    • 著者名/発表者名
      T. Terui M. Sodnomtseren. S. Ishiwata, I. Ohtsuki. N. Fukuda, S. Kurihara
    • 学会等名
      第31回心筋代謝研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of the Frank-Starling mechanism of the heart2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kurihara. N. Fukuda. I. Ohtsuki. T. Terui. K, Hongo, K. komukai, T. Ishikawa
    • 学会等名
      心臓循環器系調節機構の病態生理学に関する国際シンポジウム
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2008-05-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] 福田紀男. 心筋収縮系の運動特性 : 自励振動現象(SPOC)と心拍. 日本生物物理学会ホームページ

    • URL

      http://www.biophys.jp/wiki/wiki007.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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