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TASKチャネルを標的とする低酸素応答機構に関する研究

公募研究

研究領域酸素を基軸とする生命の新たな統合的理解
研究課題/領域番号 15H01404
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

古谷 和春  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40452437)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードカリウムチャネル / 酸素 / 電気生理学 / 細胞内シグナル伝達 / 酵素
研究実績の概要

TASKチャネルに低酸素応答性を与える細胞内シグナル伝達蛋白質の候補として、過去の知見からAMP活性化蛋白質キナーゼ(AMPK)、NADPH oxidase4(NOX4)、Heme Oxygenase2 (HO2)に着目した。低酸素応答性の評価は、アフリカツメガエル卵母細胞にTASKチャネルとそれらいづれかの蛋白質をコードするcRNAを同時に注入し、発現を待って、TASKチャネルを流れる電流を電気生理学的に測定して行った。また、細胞外酸素濃度は、酸素電極を用いて電気化学的にモニターした。結果として、いずれの組み合わせでも、低酸素に応じるTASK電流の現象は観察されなかった。また、それらの活性化薬や阻害薬の効果を試したが、それでも有意なTASK電流の増減は認められなかった。従って、酸素感受性カリウムチャネルの分子機構における有力な仮説となっているAMPK、NOX4、HO2は、TASKチャネルと機能共役していないか、あるいは、アフリカツメガエル卵母細胞おいて機能共役するためにはその他の因子がさらに必要である可能性がある。
近年、protein kinase G(PKG)が低酸素応答に関わるという報告がある。PKGの活性化はTASK1チャネル活性を増強することが示されているが、TASK3チャネルに対する作用は分かっておらず、解析をおこなった。結果として、TASK1チャネルとは異なり、TASK3からなるTASKチャネル活性はこのシグナル伝達系の亢進で抑制されることが明らかとなった。pH感受性との関係を調べたところ、TASK1チャネルのpH感受性は酸性下で抑制されにくいように変化しており、これが生理的pHでの活性増加に関わっているものの、TASK3チャネルのpH感受性はPKGによっては大きな影響を受けていないことがわかった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The Possible Role of TASK Channels in Rank-Ordered Recruitment of Motoneurons in the Dorsolateral Part of the Trigeminal Motor Nucleus.2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto K, Emura N, Sato H, Fukatsu Y, Saito M, Tanaka C, Morita Y, Nishimura K, Kuramoto E, Xu Yin D, Furutani K, Okazawa M, Kurachi Y, Kaneko T, Maeda Y, Yamashiro T, Takada K, Toyoda H, Kang Y.
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 3(3) 号: 3 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1523/eneuro.0138-16.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 抗不整脈薬のhERGチャネル阻害作用とファシリテーション作用:分子機序と不整脈治療における意義2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春, 津元国親, 倉智嘉久
    • 学会等名
      第26回日本循環薬理学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低酸素応答を担うTASKチャネルの機能と制御-酸化ストレス分子の関与-2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会シンポジウム「低酸素応答とチャネル制御」
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Class III Anti-Arrhythmic Agents that Induce Block and Facilitation of hERG Channel on Cardiac Action Potential: a Simulation Study2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuharu Furutani, Kunichika Tsumoto, I-Shan Chen, Kenichiro Handa, Yuko Yamakawa, Yoshihisa Kurachi
    • 学会等名
      International and Interdisciplinary Symposium 2016
    • 発表場所
      Tokyo Medical and Dental University
    • 年月日
      2016-07-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬物-Kir チャネル相互作用における特異性と共通性2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春
    • 学会等名
      第一回イオンチャネル研究会
    • 発表場所
      福岡大学病院
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 薬物によるKir1.1チャネル選択的阻害の構造基盤2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
    • 学会等名
      第129回日本薬理学会近畿部会
    • 発表場所
      広島県医師会館
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kir1.1チャネルにおける小分子結合部位の構造活性相関解析2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 薬物によるKir1.1チャネル阻害の基盤2016

    • 著者名/発表者名
      古谷和春, 半田健一郎, 村上洋一, 木下賢吾, 倉智嘉久
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カリウムチャネル制御G蛋白質シグナルの膜電位依存性2015

    • 著者名/発表者名
      古谷和春, 倉智嘉久
    • 学会等名
      平成27年度筋生理の集い
    • 発表場所
      日本慈恵会医科大学
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TASKチャネルを標的とする低酸素応答機構2015

    • 著者名/発表者名
      古谷和春
    • 学会等名
      BMB2015シンポジウム「低酸素バイオロジーの最前線;細胞機能を制御する低酸素シグナル」
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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