化合物ライブラリーを用いたレドックス感受性イオンチャネルの機能解明に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22681033
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 清中 茂樹 京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90422980)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2011年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2010年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
• キーワード: TRPチャネル / レドックス / カルシウムチャネル / ケミカルライブラリー / ケミカルライブラリ

研究概要

動物は常に様々な酸化ストレスにさらされており、それを厳密に感知することが生命維持に必須である。近年、TRPチャネルが感覚受容に必須であることが知られつつある。本研究では、固有の酸化還元電位を持つレドックスケミカルライブラリーを構築し、化合物の特性から各種TRPチャネルの酸化・還元に対する機能を網羅的に解析した。その結果、TRPA1チャネルが酸化および還元に対して極めて高感受的であることを同定した。また、マウス個体内においては、TRPA1チャネルが体内の酸素濃度を感知することを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Physical and Functional Interaction of the Active Zone Protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the Voltage-dependent Ca2+Channel. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 152 号: 2 ページ: 149-159
  • DOI: 10.1093/jb/mvs054
  • NAID: 10031166124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cacnb4 directly couples electrical activity to gene expression, a process defective in juvenile epilepsy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadmouri A, Kiyonaka S
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 31 ページ: 3730-3744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and functional interaction of the active zone protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the voltage-dependent Ca(2+) channel. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S
  • 雑誌名: Jouronal of Biochemistry 巻: 152 ページ: 149-159
  • NAID: 10031166124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cacnb4 directly couples electrical activity to gene expression, a process defective in juvenile epilepsy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadmouri A
  • 雑誌名: The EMBO journal 巻: 31 号: 18 ページ: 3730-3744
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.226
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPA1 underlies a sensing mechanism for O_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Kuwaki K, Kiyonaka S, Numata T, Kozai D, Mizuno Y, Yamamoto S, Naito S, Knevels E, Carmeliet P, Oga T, Kaneko S, Suga S, Nokami T, Yoshida J & Mori Y
  • 雑誌名: Nature Chem. Biol. 巻: 7 号: 10 ページ: 701-711
  • DOI: 10.1038/nchembio.640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic and Pharmacologic Inhibition of the Ca2+Influx Channel TRPC3 Protects Secretory Epithelia From Ca2+-Dependent Toxicity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim MS, Lee KP, Yang D, Shin DM, Abramowitz J, Kiyonaka S
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 140 号: 7 ページ: 2107-2115
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2011.02.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPC3-mediated Ca^<2+> influx contributes to Rac1-mediated production of reactive oxygen species in MLP-deficient mouse hearts (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitajima N, Watanabe K, Morimoto S, Sato Y, Kiyonaka S, Hoshijima M, Ikeda Y, Nakaya M, Ide T, Mori Y, Kurose H, Nishida M
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 巻: 409 号: 1 ページ: 108-113
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.04.124
  • 査読あり
• [雑誌論文] The juvenile myoclonicepilepsy-related protein EFHC1 interacts with the redox-sensitive TRPM2 channel linked to cell death (2011)
  • 著者名/発表者名: Katano M, Aguan K, Hara Y, Yamamoto S, Miki T, Sawamura S, Suzuki T, Yamakawa K & Mori Y
  • 雑誌名: Cell Calcium 巻: (in press) 号: 2 ページ: 179-185
  • DOI: 10.1016/j.ceca.2011.12.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic and Pharmacologic Inhibition of the Ca2+ Influx Channel TRPC3 Protects Secretory Epithelia From Ca2+-Dependent Toxicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim MS, Lee KP, Yang D, Shin DM, Abramowitz J, Kiyonakas, 他3人
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 140 ページ: 2107-2115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+> influx and protein scaffolding via TRPC3 sustain PKCβand ERK activation in B cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Numaga T, Nishida M, Kiyonaka S, Kato K, Katano K, Mori E, Kurosaki T, Inoue R, Hikida T, Putney Jr JW & Mori M
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 123 号: 6 ページ: 927-938
  • DOI: 10.1242/jcs.061051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of TRPC6 channel activity contributes to the anti-hypertrophic effects of natriuretic peptides-guanylyl cyclase-Asignaling in the heart (2010)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Kuwahara K, Nishida M, Jiang Z, Rong X, Kiyonaka S, Kuwabara Y, Kurose H, Inoue R, Mori Y, Li Y, Nakagawa Y, Usami S, Fujiwara M, Yamada Y, Minami T, Ueshima K & Nakao K
  • 雑誌名: Circ. Res. 巻: 106 号: 12 ページ: 1849-1860
  • DOI: 10.1161/circresaha.109.208314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab3-interacting moleculer isoforms lacking the Rab3-binding domain induce long lasting currents but blockneurotransmitter vesicle anchoring in voltage-dependent P/Q-type Ca^<2+> channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Uriu Y, Kiyonaka S, Miki T, Yagi M, Akiyama S, Mori E, Nakao A, Beedle AM, Campbell KP, Wakamori M, Mori Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 285 号: 28 ページ: 21750-21767
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.101311
  • 査読あり
• [雑誌論文] RIM γ isoforms lacking the Rab3-binding domain induce long-lasting currents but block neurotransmitter vesicle-anchoring in voltage-dependent P/Q-type Ca^<2+> channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Uriu Y, Kiyonaka S, 他9人
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 21750-21767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+> influx and protein scaffolding via TRPC3 sustain PKCβ and ERK activation in B cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Numaga T, Nishida M, Kiyonaka S, 他9人
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 巻: 123 ページ: 927-938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular determinants for cardiovascular TRPC6 channel regulation by Ca2+/calmodulin-dependent kinase II.
  • 著者名/発表者名: Shi J, Geshi N, Takahashi S, Kiyonaka S
  • 雑誌名: J. Physiol 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] LDAI化学の新展開:神経伝達物質受容体のケミカルラベル (2013)
  • 著者名/発表者名: 瓜生幸嗣、清中茂樹、浜地格
  • 学会等名: 、日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県草津市)
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] 神経伝達物質受容体のケミカルラベル (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山 翔
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県）
• [学会発表] RIM family forms protein complexes with voltage-dependent Ca2+channels. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S, Mori Y.
  • 学会等名: 1st international meeting on ion channel signaling mechanisms.
  • 発表場所: Marrakesh, Morocco.
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] RIM family forms protein complexes with voltage-dependent Ca2+ channels (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S
  • 学会等名: 1st international meeting on ion channel signaling mechanisms
  • 発表場所: Marrakesh, Morocco
• [学会発表] Rab3結合領域を持たないγ-RIMはP/Q型電位依存性Ca2+チャネルの電流を持続させ、小胞のアンカーリングを阻害する、 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瓜生幸嗣、清中茂樹(他9人)
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Rab3結合領域を持たないγ-RIMは、P/Q型電位依存性Ca2+チャネルの電流を持続させ、小胞のアンカーリングを阻害する (2010)
  • 著者名/発表者名: 瓜生幸嗣、清中茂樹, 他9人
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市)
  • 年月日: 2010-12-07