筋小胞体と筋収縮

• 研究課題/領域番号: 20K11306
• 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59020:スポーツ科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 西 美幸 京都大学, 薬学研究科, 研究員 (60183894)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: カルシウム / 小胞体 / 筋肉 / 骨格筋 / 筋収縮 / 筋小胞体

研究開始時の研究の概要

筋肉が収縮する時、膜の興奮状態の電位変化が小胞体からのカルシウム放出を促し、その結果筋肉は収縮する。本研究ではTRICとリアノジン受容体が直接相互作用してお互いの役割をはたしている、ということを検証する。心臓が病的な状態に陥った時、本来Ca2+を回収すべき拡張期にリアノジン受容体が開口しCa2+を漏出すると言われている。我々はMG23もその漏出に関与していると考えており、その立証をめざす。

研究成果の概要

今回の実験は、TRICチャネルが陽イオン、陰イオンの両方を透過する非選択的イオンチャネルである可能性を示唆している。陰イオンと陽イオン両方の経路として機能する能力は、これまでのTRICは陽イオンを透過させるチャネルという考えを発展させ、より多様な細胞タイプに適したより柔軟なカウンターイオン電流を提供するチャネルであると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高齢社会を反映して心機能に問題を抱える人は多く、心疾患は死因では第１位の悪性腫瘍についで第２位である。心臓の収縮を制御するのはカルシウムの規則正しい循環であり、その役割の１つを担っているのが小胞体からカルシウムを放出するリアノジン受容体である。従って、リアノジン受容体の研究は広く心臓研究者、臨床医の関心の的である。今回のリアノジン受容体とTRICの関係は全く新しい知見であり、閉塞感のあったリアノジン受容体研究の新たな展望で、治療につながれば社会的意義も計り知れない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Oxford(英国)
• [雑誌論文] C-type natriuretic peptide facilitates autonomic Ca 2+ entry in growth plate chondrocytes for stimulating bone growth (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuu Miyazaki#, Atsuhiko Ichimura#, Ryo Kitayama, Naoki Okamoto, Tomoki Yasue, Feng Liu, Takaaki Kawabe, Hiroki Nagatomo, Yohei Ueda, Ichiro Yamauchi, Takuro Hakata, Kazumasa Nakao, Sho Kakizawa, Miyuki Nishi, Yasuo Mori, Haruhiko Akiyama, Kazuwa Nakao, Hiroshi Takeshima
  • 雑誌名: eLife 巻: 11
  • DOI: 10.7554/elife.71931
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced Ca2+ handling in thioglycolate-elicited peritoneal macrophages (2021)
  • 著者名/発表者名: Liu Feng、Xu Luxin、Nishi Miyuki、Ichimura Atsuhiko、Takeshima Hiroshi
  • 雑誌名: Cell Calcium 巻: 96 ページ: 102381-102381
  • DOI: 10.1016/j.ceca.2021.102381
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Decreased cardiac pacemaking and attenuated beta-adrenergic response in TRIC-A knockout mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Murakami M, Toyama Y, Yonekura M, Ohba T, Matsuzaki Y, Sawamura D, Murakami AM, Nishi M, Itagaki S, Tomita H, Takeshima H.
  • 雑誌名: Plos ONE 巻: 15 号: 12 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0244254
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ミツグミン２３が筋披露に及ぼす影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 大輝、西 美幸、竹島 浩
  • 学会等名: 第８回日本筋学会学術集会
• [備考] 京都大学 大学院薬学研究科 生体分子認識学分野
  • URL: https://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/biochem/index.html
• [備考] 京都大学大学院薬学研究科生体分子認識学分野
  • URL: https://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/biochem/