| 研究課題/領域番号 |
21K06786
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
中條 浩一 自治医科大学, 医学部, 教授 (80390699)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | イオンチャネル / 複合体 / 修飾サブユニット / カリウムチャネル / QT延長症候群 / 電位センサー / ゼブラフィッシュ / 電気生理学 / 電位依存性カリウムチャネル / KCNQ1チャネル / 心臓 / 電位センサードメイン / KCNE / HCN4チャネル / 全反射蛍光顕微鏡 / 1分子イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イオンチャネルの多くは、複数種類のサブユニットからなる複合体を構成し、機能を獲得することが知られている。しかしその知見の多くは、主に強制発現系を用いた研究の成果によるものであり、実際の生体内でどのような複合体を構成しているかについては不明な点が多い。本研究は、特に電位依存性K+チャネルKCNQ1とその修飾サブユニットKCNEに注目し、生体における複合体構成ならびに生理機能を明らかにすることが目的である。KCNQ1チャネルを制御する各種KCNEをゼブラフィッシュの心臓に発現させ、生体内での複合体構成を調べたうえで、心臓の生理機能がKCNEの発現によってどのように調節されるかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
生体内でKCNQ1チャネルはKCNEと呼ばれる修飾サブユニットと複合体を構成し、その機能を大きく変化させる。本研究では、腸管などの上皮細胞に発現するKCNE3と、心臓に主に発現するKCNE1のそれぞれについて、KCNQ1チャネルのS1セグメントと相互作用することがチャネル機能の修飾に重要であることを明らかにした。また新しく同定したKCNE6遺伝子について、真獣類をのぞく脊椎動物に広く存在し、KCNE1と同様に心臓に発現していることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
KCNQ1は心臓ではQT延長症候群や難聴の原因遺伝子であり、ヒトの生理学に非常に重要である。今回の成果により、KCNQ1がKCNE1やKCNE3の結合によりどのように機能修飾されるかを、構造情報を基に明らかにしたことで、KCNQ1の変異によりどのようにＱＴ延長症候群などの疾患が引き起こされるかを理解する手がかりになりうる。またヒトでは機能していないKCNE6ではあるが、KCNE1、KCNE3の機能修飾メカニズムを明らかにする手がかりとなる可能性があるため、その学術的意義は大きい。
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