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がん細胞における機械刺激感受性PIEZOチャネルの機能および病態生理学意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07599
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関愛知学院大学

研究代表者

村木 克彦  愛知学院大学, 薬学部, 教授 (20254310)

研究分担者 鈴木 裕可  愛知学院大学, 薬学部, 講師 (00581026)
波多野 紀行  愛知学院大学, 薬学部, 講師 (50454319)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードPiezo / 伸展刺激 / 種差 / 分子構造 / がん / PIEZO / cancer cells / mechanosensitive / ion channel
研究開始時の研究の概要

機械刺激は、生体内で発生する様々な力圧刺激時に関わる刺激であり、その多様性と応答
反応の解析の困難さから、理解が進んでいない。最近、機械刺激の受容に関わるPIEZOチャ
ネルが同定され、その機能が解明されつつあるが、病態との関わりに関する検討は不十分で
ある。申請者らは、最近、複数のヒトがん細胞において、PIEZOチャネルが機能発現してい
ることを発見した。そこで核心をなす学術的問いとして、「機械刺激は、PIEZOチャネルを
介してがん細胞に何をもたらすのか」を掲げ、本研究課題を実施する。

研究成果の概要

3年間の研究成果で、Piezo1に関する解析は順調に進めることができた。とくにPiezo1の詳細な3次元構造データが公表 され、種差を基にしたPiezo1タンパク中の重要なアミノ酸の同定が可能になったことは大きい。このデータと本成果から、gPiezo1の構造中に伸展刺激を増幅する可能性のある構造ドメインを見出した(ICMSで発表)。一方、Piezo2のクローニングに関しては、まだ成功しておらず、今後も作業を継続する予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Piezo1の詳細な3次元構造データが公表され、種差を基にしたPiezo1タンパク中の重要なアミノ酸の同定が可能になった。この構造データと本成果から、gPiezo1の構造中に伸展刺激を増幅する可能性のある構造ドメインを見出した(ICMSで発表)。この領域ががん性疼痛の受容機構に関係するか検討することは、臨床的にも大きな意義があると考えている。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Potent Activation of Human but Not Mouse TRPA1 by JT0102022

    • 著者名/発表者名
      M Matsubara, Y Muraki, N Hatano, H Suzuki & K Muraki
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 23 号: 22 ページ: 14297-14297

    • DOI

      10.3390/ijms232214297

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transient receptor potential melastatin 3 dysfunction in post COVID-19 condition and myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome patients2022

    • 著者名/発表者名
      E M Sasso, K Muraki, N Eaton-Fitch P Smith, O L Lesslar, G Deed, S Marshall-Gradisnik
    • 雑誌名

      Mol Med

      巻: 28 号: 1 ページ: 98-98

    • DOI

      10.1186/s10020-022-00528-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Impaired TRPM3-dependent calcium influx and restoration using Naltrexone in natural killer cells of myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome patients2022

    • 著者名/発表者名
      N Eaton-Fitch, S D Preez, H Cabanas, K Muraki, D Staines, S Marshall-Gradisnik
    • 雑誌名

      J Trans Med

      巻: 20 号: 1 ページ: 94-94

    • DOI

      10.1186/s12967-022-03297-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Inflammatory Regulation of TRPA1 Expression in Human A549 Lung Epithelial Cells.2021

    • 著者名/発表者名
      S Luostarinen, M Hamalainen, N Hatano, K Muraki, E Moilanen
    • 雑誌名

      Pulm Pharmacol Ther.

      巻: 70 ページ: 102059-102059

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential therapeutic benefit of Low Dose Naltrexone in Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: Role of Transient Receptor Potential Melastatin 3 ion channels in pathophysiology and treatment.2021

    • 著者名/発表者名
      H Cabanas, K Muraki, N Eaton-Fitch, D Staines, S Marshall-Gradisnik.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunol.

      巻: 12 ページ: 687806-687806

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HIF-1α dependent upregulation of ZIP8, ZIP14, and TRPA1 modify intracellular Zn2+ accumulation in inflammatory synoviocytes.2021

    • 著者名/発表者名
      N Hatano, M Matsubara, H Suzuki, Y Muraki, K Muraki.
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 22 ページ: 6349-6349

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Comparison of TRPA1 and PIEZO1 channel functions among species2022

    • 著者名/発表者名
      K Muraki
    • 学会等名
      Ion Channel Modulation Symposium (ICMS)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] うつ病・不安症に対する扁桃体の関与とその神経基盤-TRPC1/4/5サブファミリーの生理機能と精神疾患への関与2022

    • 著者名/発表者名
      村木克彦
    • 学会等名
      第14回日本不安症学会学術大会 ランチョンセミナー2
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PIEZO Channels as a sensor for mechanical stress.2021

    • 著者名/発表者名
      K Muraki
    • 学会等名
      CFS/ME International 2021: RID - Research Innovation and Discovery Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 薬効解析学

    • URL

      https://www.phar.agu.ac.jp/lab/cell_pharm/cellpharmacol.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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