心筋カリウムチャネル変異体の細胞内輸送障害と低温・薬剤によるレスキュー機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22590206
• 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: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 林 維光 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (80242973)
• 研究分担者: 松浦 博 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60238962) ; 尾松 万里子 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (80161397) ; 豊田 太 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (90324574)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012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); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: Kv1.5 / 細胞内輸送 / 低温培養 / 心筋 / 心房細動 / Low temperature / Trafficking / Cardiac myocyte / Kv1.5チャネル / 膜輸送 / 低温レスキュー / 心筋細胞 / 生理学

研究概要

ヒト心筋カリウム電流(Kv1.5)の細胞内輸送に対する低温培養の作用機構を検討した.低温培養がKv1.5電流を著明に増大させた.Western blotting法によってKv1.5チャネルが68 kDのimmature protein(小胞体に存在)と75 kDのmature protein(細胞膜に発現・機能)として検出され,いずれも低温培養によって著明に増加した.免疫組織化学法によりKv1.5タンパク質の細胞膜における局在が著明に増加したことが観察された.また蔗糖密度勾配法の検討により低温条件下で,Kv1.5のmature proteinが明らかに細胞膜の分画にシフトした(Kv1.5の細胞内輸送が促進された)ことが認められた.さらにKv1.5膜輸送障害の変異体(I502A, I508A)を用いた検討では,低温培養により変異体の電流量、膜における局在はいずれも有意に増加した.

研究成果

• [雑誌論文] (2012) KCNE3 T4A as the Genetic Basis of Brugada-Pattern Electrocardiogram. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Wu J, Kaneko Y, Ashihara T, Ohno S, Irie T, Ding WG, Matsuura H, Kurabayashi M, Horie M.
  • 雑誌名: Circ J 巻: 76 ページ: 2763-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012) Phenotype variability in patients carrying KCNJ2 mutations. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Zhou J, Kawamura M, Itoh H, Mizusawa Y, Ding WG, Wu J, Ohno S, Makiyama T, Miyamoto A, Naiki N, Wang Q, Xie Y, Suzuki T, Tateno S, Nakamura Y, Zang WJ, Ito M, Matsuura H, Horie M.
  • 雑誌名: Circ Cardiovasc Genet 巻: 5(3) ページ: 344-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012) GHGKHKNK octapeptide (P-5m) inhibits metastasis of HCCLM3 cell lines via regulation of MMP-2 expression in in vitro and in vivo studies. (2012)
  • 著者名/発表者名: Han S, Yan DM, Zhao XF, Matsuura H, Ding WG, Li P, Jiang S, Du PG, Zhu X.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 17(2) ページ: 1357-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012) Regulatory mechanisms underlying the modulation of GIRK1/GIRK4 heteromeric channels by P2Y receptors. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu J, Ding WG, Matsuura H, Horie M
  • 雑誌名: Pflugers Arch 巻: 463 ページ: 625-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] KCNE3 T4A as the genetic basis of Brugada-pattern electrocardiogram. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Wu J, Kaneko Y, Ashihara T, Ohno S, Irie T, Ding WG, Matsuura H, Kurabayashi M, Horie M
  • 雑誌名: Circ J. 巻: 76 ページ: 2763-72
  • NAID: 10031126046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenotype variability in patients carrying KCNJ2 mutations. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Zhou J, Kawamura M, Itoh H, Mizusawa Y, Ding W-G, Wu J, Ohno S, Makiyama T, Miyamoto A, Naiki N, Wang Q, Xie Y, Suzuki T, Tateno S, Nakamura Y, Zang W-J, Ito M, Matsuura H, Horie M
  • 雑誌名: Circ Cardiovasc Genet 巻: 5 号: 3 ページ: 344-353
  • DOI: 10.1161/circgenetics.111.962316
  • 査読あり
• [雑誌論文] GHGKHKNK octapeptide (P-5m) inhibits metastasis of HCCLM3 cell lines via regulation of MMP-2 expression in in vitro and in vivo studies. (2012)
  • 著者名/発表者名: Han S, Yan DM, Zhao XF, Matsuura H, Ding WG, et al.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 17 ページ: 1357-1372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulatory mechanisms underlying the modulation of GIRK1/GIRK4 heteromeric channels by P2Y receptors. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu J, Ding WG, Matsuura H, Horie M.
  • 雑誌名: Pflugers Arch 巻: 463 ページ: 625-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011) KCNE5 (KCNE1L) variants are novel modulators of Brugada syndrome and idiopathic ventricular fibrillation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno S, Zankov DP, Ding WG, Itoh H, Makiyama T, Doi T, Shizuta S, Hattori T, Miyamoto A, Naiki N, Hancox JC, Matsuura H, Horie M.
  • 雑誌名: Circ Arrhythm Electrophysiol 巻: 4(3) ページ: 352-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011) Lysophosphatidylcholine enhances Iks currents in cardiac myocytes through activation of G protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Ding WG, Toyoda F, Ueyama H, Matsuura H
  • 雑誌名: PKC and Rho signaling pathways. J Mol Cell Cardiol. 巻: 50 ページ: 58-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] KCNE5 (KCNE1L) Variants Are Novel Modulator of Brugada Syndrome and Idiopathic Ventricular Fibrillation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno S, Zankov DP, Ding-WG, el al.
  • 雑誌名: Circ Arrhythm Electrophysiol 巻: 4 ページ: 352-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysophosphatidylcholine enhances I(Ks) currents in cardiac myocytes through activation of G protein, PKC and Rho signaling pathways. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ding-WG, et al
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 50 ページ: 58-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] KCNE5 (KCNE1L) Variants Are Novel Modulator of Brugada Syndrome and Idiopathic Ventricular Fibrillation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno S, Zankov DP, Ding-WG, el al
  • 雑誌名: Circ Arrhythm Electrophysiol ページ: 352-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysophosphatidylcholine enhances I (Ks) currents in cardiac myocytes through activation of G protein, PKC and Rho signaling pathways (2011)
  • 著者名/発表者名: Ding-WG, et al
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 50 ページ: 58-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presence and functional role of the rapidly activating delayed rectifier K+current in left and right atria of adult mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H, Ding WG, Sanada M, Maeda K, Kawai H, Maegawa H, Matsuura H.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: 649 ページ: 14-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010) Characterization of the rapidly activating delayed rectifier potassium current (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyoda F, Ding WG, Zankov DP, Omatsu-Kanbe M, Isono T, Horie M, Matsuura H.
  • 雑誌名: Ikr in HL-1 mouse atrial myocytes. J Membr Biol 巻: 235 ページ: 73-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010) Atrioventricular block-induced Torsades de Pointes with clinical and molecular backgrounds similar to congenital long QT syndrome (2010)
  • 著者名/発表者名: Oka Y, Itoh H, Ding WG, Shimizu W, Makiyama T, Ohno S, Nishio Y, Sakaguchi T, Miyamoto A, Kawamura M, Matsuura H, Horie M
  • 雑誌名: Circ J.25 巻: 74 ページ: 2562-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] KCNE2 modulation of Kv4.3 current and its role in inherited fatal rhythm disorders (2010)
  • 著者名/発表者名: Wu J, Shimizu W, Ding WG, Ohno S, Toyada F, Itoh H, Zang WJ, Miyamoto Y, Kamakura S, Matsuura H, Nademanee K, Brugada J, Brugada P, Brugada R, Vatta M, Towbin JA, Antzelevitch C, Horie M
  • 雑誌名: Heart Rhythm 巻: 7 ページ: 199-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atrioventricular block-induced Torsades de Pointes with clinical and molecular backgrounds similar to congenital long QT syndrome (2010)
  • 著者名/発表者名: Oka Y, Itoh H, Ding-WG, et al
  • 雑誌名: Circ J 巻: 74 ページ: 2562-2571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presence and functional role of the rapidly activating delayed rectifier K^+ current in left and right atria of adult mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H, Ding-WG, et al
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: 649 ページ: 14-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the rapidly activating delayed rectifier potassium current, I (Kr), in HL-1 mouse atrial myocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyoda F, Ding-WG, et al
  • 雑誌名: J Membr Biol 巻: 235 ページ: 73-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] KCNE2 modulation of Kv4.3 current and its potential role in fatalrhythm disorders (2010)
  • 著者名/発表者名: Wu J, Shimizu W, Ding-WG, et al
  • 雑誌名: Heart Rhythm 巻: 7 ページ: 199-205
  • 査読あり
• [学会発表] The improved effect of hypothermic cultivation on the functional expression of human cardiac Kv1.5 channels (2013)
  • 著者名/発表者名: Ding WG, Xie Y, Toyoda F, Matsuura H.
  • 学会等名: Journal of Physiological Science 63
  • 発表場所: 第90回日本生理学会大会,東京
• [学会発表] Carmodolin potentiates Iks in guinea-pig SA node cells by activation Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II (2013)
  • 著者名/発表者名: Xie Y, Ding WG, Matsuura H.
  • 学会等名: Journal of Physiological Science 63
  • 発表場所: 第90回日本生理学会大会,東京
• [学会発表] Positive correlation between Istand and Ica,Lin guinea-pig sinoatrial node cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda F, Ding WG, Matsuura H.
  • 学会等名: Journal of Physiological Science 63
  • 発表場所: 第90回日本生理学会大会,東京
• [学会発表] ヒトKv1.5チャネルの機能発現に対する低温培養の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丁 維光、謝 宇、豊田 太、白 圭玉、松浦 博
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] カルモジュリンによるモルモット洞房結節細胞のIKsの調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 謝 宇、丁 維光、松浦 博
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] モルモット洞房結節細胞におけるIstとICaLの発現レベルの相関 (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田 太、丁 維光、松浦 博
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Gain of function in IKr channels caused by three new KCNH2 mutations which were identified in patients with Brugada-like ECG (2013)
  • 著者名/発表者名: Qi Wang, Seiko Ohno, Akashi Miyamoto, Wei-Guang Ding, et al.
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Functinal analysis of novel KCNH2 mutations identified in Brugada Syndrome patients with or without ventricular fibrillation (2012)
  • 著者名/発表者名: Qi Wang, Seiko Ohno, Akashi Miyamoto, Wei-Guang Ding, et al.
  • 学会等名: The 5th Asia-pacific Heart Rhythm Scientific Session 2012
  • 発表場所: Taipei Taiwan
• [学会発表] モルモット洞房結節細胞における持続性内向きナトリウム電流の大きさの不均一性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊田 太、丁 維光、松浦 博
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 松本
• [学会発表] 細胞外K+およびNa+によるヒトKv1.5チャネルの機能調節 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丁 維光、豊田 太、松浦 博
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 松本
• [学会発表] Regulation of cardiac delayed rectifier K+ currents by bioactive phospholipids through activation of G –protein, PKC and Rho signaling pathways (2011)
  • 著者名/発表者名: 丁 維光
  • 学会等名: Changbai mountain international conference of cardiology, China
  • 発表場所: 中国吉林
• [学会発表] 細胞外カリウムによるヒトKv1.5チャネルの調節作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丁(林)維光
  • 学会等名: 日本生理学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 機能的抗Ca3.1抗体の作製と洞房結節持続性内向き電流の分子マーカーとしての可能性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊田太、丁(林)維光、松浦博
  • 学会等名: 日本生理学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] ナトリウム透過性Cav1.3変異チャネルと同朋結節ペースメーカー細胞における持続性内向き陽イオン電流 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊田太、丁(林)維光、松浦博
  • 学会等名: 日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡市(招待講演)
• [学会発表] 細胞外酸性化によるヒトKv1.5チャネルの機能調節 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丁(林)維光
  • 学会等名: 日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡市