新たな心筋保護因子としてのカルシウムセンサーＮＣＳ－１の役割とその分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24590293
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 独立行政法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 西谷 友重 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50393244)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012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: Ca2+シグナル / 心筋 / サバイバル / ミトコンドリア / 酸化ストレス / 虚血―再灌流 / カルシウムセンサー / 心臓 / イノシトールリン酸 / カルシウムシグナル

研究成果の概要

心筋細胞のサバイバル/アポトーシス経路を理解することが心不全の予防に重要である。申請者らは、心臓に発現しているが機能不明であったCa2+センサーNCS-1の心筋におけるサバイバル作用について検討を行った。各種ストレスに対する抵抗性を野生型（WT)およびNCS-1欠損（KO)心筋で比較した結果、KO心筋は虚血―再灌流障害や代謝・酸化ストレスに対し脆弱であることがわかった。詳しい解析から、NCS-1を欠損すると酸化ストレスを解毒するミトコンドリア機能が低下し、ATP合成量やAktサバイバル経路の活性化が減少することにより、ストレスに対する抵抗性が低下することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Calcineurin B homologous protein 3 negatively regulates cardiomyocyte hypertrophy via inhibition of glycogen synthase kinase 3 phosphorylation. (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.Soushi Kobayashi, Tomoe Y. Nakamura, Shigeo Wakabayashi.
  • 雑誌名: J. Mol. Cell. Cardiol. 巻: 未定 ページ: 133-42
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2015.04.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stimulus-dependent regulation of nuclear Ca2+ signaling in cardiomyocytes: a role of neuronal calcium sensor-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: 2.Shu Nakao, Shigeo Wakabayashi, Tomoe Y. Nakamura. Stimulus-dependent regulation of nuclear Ca2+ signaling in cardiomyocytes: a role of neuronal calc
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 4 ページ: e0125050-e0125050
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0125050
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deficiency of a lipid droplet protein, perilipin 5, suppresses myocardial lipid accumulation, thereby preventing type 1 diabetes-induced heart malfunction. (2014)
  • 著者名/発表者名: 3.Kuramoto K, Sakai F, Yoshinori N, Nakamura TY, Wakabayashi S, Kojidani T, Haraguchi T, Hirose F, Osumi T.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 34 ページ: 2721-31
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Na^+/H^+ exchanger 1 is regulated via its lipid-interacting domain, which functions as a molecular switch : A pharmacological approach using indolocarbazole compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimada-Shimizu N, Hisamitsu T, Nakamura TY, Hirayama N, Wakabayashi S
  • 雑誌名: Mol. Pharmacol 巻: 85(1) 号: 1 ページ: 18-28
  • DOI: 10.1124/mol.113.089268
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 幼少期の心機能を制御する新しいCa2+調節タンパク質の発見とその分子機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西谷（中村）友重、若林繁夫
  • 雑誌名: 日本小児循環器学会雑誌 巻: 30 ページ: 224-231
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 幼少期の心機能を制御する新しいCa2+調節タンパク質の発見と分子機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村（西谷）友重、若林 繁夫
  • 雑誌名: 日本小児循環器学会雑誌 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect of a lipid droplet protein, Perilipin 5, prevents diabetes-induced heart malfunction by suppressing lipid accumulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuramoto K, Sakai F, Yoshinori N, Nakamura TY, Wakabayashi S, Kojidani T, Haraguchi T, Hirose F, Osumi T.
  • 雑誌名: Mol. Cell Biol. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of the cardiac Na^+/H^+ exchanger in health and disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wakabavashi S, Hisamitsu T, Nakamura TY
  • 雑誌名: J. Mol. Cell. Cardiol. 巻: (in press) ページ: 68-76
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2013.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence that Na^+/H^+ exchanger 1 is an ATP-binding protein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada-Shimizu N, Hisamitsu T, Nakamura TY, Wakabavashi S
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 280 号: 6 ページ: 1430-1442
  • DOI: 10.1111/febs.12138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Neuronal Calcium Sensor-1 in the Cardiovascular System (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura TY, Wakabayashi S
  • 雑誌名: Trends Cardiovasc. Med 巻: 22(1) 号: 1 ページ: 12-17
  • DOI: 10.1016/j.tcm.2012.06.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse functions of neuronal calcium sensor-1 (NCS-1) in excitable cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura TY
  • 雑誌名: Trends in Cell & Molecular Biology. 巻: 7 ページ: 99-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Na^+/H^+exchanger 1 directly binds to calcineurin A and activates downstream NFAT signaling, leading to cardiomyocyte hypertrophy (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisamitsu T, Nakamura TY, Wakabayashi S.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 32(16) 号: 16 ページ: 3265-3280
  • DOI: 10.1128/mcb.00145-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perilipin 5, a lipid droplet-binding protein, protects the heart from oxidative damage by preventing excess fatty acid oxidation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuramoto K, Okamura T, Yamaguchi T, Nakamura TY, et.al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 号: 28 ページ: 23852-63
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.328708
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞内Ca2+シグナルによる代謝調節 Regulation of energy metabolism by intracellular Ca2+ signals. (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村－西谷友重、中尾周、中川修、若林繁夫
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] カルシウムセンサーNCS-1はマウスの空間学習・記録に寄与する Role of neuronal Ca2+ sensor-1 in learning and memory in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: 中尾 周、中城有香子、高橋 淳、中川 修、若林繁夫、柳本広二、中村（西谷）友重
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Cardioprotective Role of Neuronal Ca2+-Sensor -1 during Stress. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.Y., Nakao, S., Wakabayashi, S.
  • 学会等名: Biophysical Society 59th Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore/USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-11
• [学会発表] Infant Sudden Death: Novel Mutations Responsible for Impaired Nav1.5 Channel Function. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morganstein, J., Jana, K., Foster, M.N., Nakamura, T.Y., McDonald, T.V., Tang, Y., Coetzee, W.A.
  • 学会等名: Biophysical Society 59th Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore/USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-11
• [学会発表] Ca2+シグナル調節因子による新規肥満制御経路の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村（西谷）友重、中尾周、若林繁夫
  • 学会等名: 第107回近畿生理談話会
  • 発表場所: 兵庫医療大学
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] マウスの空間学習・記憶におけるカルシウムセンサーNCS-1の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村(西谷)友重、中尾 周、中城友香子、高橋 淳、若林繁夫、柳本広二
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] マウス心筋細胞における核内カルシウム動態の生理的役割：細胞内カルシウム動態との関連について (talk) (2014)
  • 著者名/発表者名: 中尾 周、若林繁夫、中村(西谷)友重
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Na+/H+交換輸送体のスフィンゴ脂質による活性化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 若林繁夫、久光 隆、西谷(中村)友重、白井幹康
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] ストレス下の心筋におけるサバイバル機構：Ca2+センサーNCS-1の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村(西谷)友重、中尾 周、若林繁夫
  • 学会等名: 第5回Molecular Cardiovascular Conference II
  • 発表場所: 神戸ベイシェラトンホテル＆タワーズ
  • 年月日: 2014-09-05 – 2014-09-06
• [学会発表] ATP結合蛋白質としてのNa+/H+交換輸送体NHE1：脂質結合ドメインを介する活性制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 若林繁夫、嶋田-清水直子、久光 隆、中村-西谷友重
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 心筋細胞における核内および細胞質内Ca2+制御とその生理的意義：NCS-1の役割について (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村-西谷友重、中尾 周、若林繁夫
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 心筋細胞の核内カルシウム濃度調節におけるカルシウムセンサーNCS-1の機能とその局在 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中尾 周、中村-西谷友重、若林繁夫
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 新たな肥満制御因子としてのCa2+センサーNCS-1の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村(西谷)友重、中尾 周、若林繁夫
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 心筋の核内カルシウムシグナル制御におけるカルシウムセンサーNCS-1の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中尾 周、中村(西谷)友重、若林繁夫
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Na+/H+ exchanger (NHE1)の活性調節は脂質結合ドメインの分子スイッチ機構で起こる：制御に選択的な薬剤を用いた解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 若林繁夫、嶋田-清水直子、久光 隆、平山令明、中村(西谷)友重
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Neuronal Ca2+ sensor-1 promotes cardiomyocyte survival under stress. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura-Nishitani TY, Nakao S, Wakabayashi S.
  • 学会等名: ISHR XXI World Congress
  • 発表場所: San Diego Convention Center/USA
• [学会発表] 心筋‐繊維芽細胞両方による心筋保護効果とNCS-1の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西谷友重
  • 学会等名: 第14回応用薬理シンポジウム
  • 発表場所: ベルクラシック甲府
• [学会発表] 心筋細胞の核内Ca2+濃度調節におけるカルシウムセンサーNCS-1の役割
  • 著者名/発表者名: 中尾 周、中村(西谷)友重、若林繁夫
  • 学会等名: 第106回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 奈良県立医科大学
• [学会発表] 幼少期の心機能を制御する新しいCa2+調節タンパク質の発見と分子機構
  • 著者名/発表者名: 西谷友重
  • 学会等名: 第16回日本小児心血管分子医学研究会
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
  • 招待講演
• [学会発表] Na+/H+交換輸送体NHE1とカルシニューリンとの直接結合を介する新しい心肥大シグナル増強経路
  • 著者名/発表者名: 久光 隆
  • 学会等名: 第105回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 関西医科大学・滝井学舎
• [学会発表] Protection of Cardiomyocytes from Stress-Induced Cytoxicity by Neuronal Ca2+-Sensor-1.
  • 著者名/発表者名: Nakamura-Nishitani,
  • 学会等名: American Heart Association （AHA） Scientific Session
  • 発表場所: Los Angeles Convention Center
• [学会発表] 新たな心筋保護因子としてのNeuronal Ca2+ sensor-1の役割と分子機構
  • 著者名/発表者名: 西谷（中村）友重
  • 学会等名: 第85回日本生化学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] Evidence that Na+/H+ exchanger 1 is an ATP-binding protein: a possible mechanism for ATP requirement of transport activity.
  • 著者名/発表者名: Shimada-Shimizu, N.
  • 学会等名: Nagoya Symposium Frontiers in Structural Physiology
  • 発表場所: 名古屋大学・豊田講堂
• [学会発表] 心筋細胞の生死を決める新たな調節因子としてのカルシウムセンサーNCS-1の役割
  • 著者名/発表者名: 西谷(中村)友重
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
• [学会発表] 新たな蛍光カルシウムプローブGECOを用いたマウス心筋細胞の核内カルシウム動態の解析
  • 著者名/発表者名: 中尾 周
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
• [学会発表] 慢性低酸素により生じる右心室肥大におけるNCS-1の働き
  • 著者名/発表者名: 稲垣薫克
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
• [図書] 循環器病研究の進歩Vol.XXXIII NO.1'12 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西谷（中村）友重
  • 出版者: 共和企画