性ホルモン非ゲノム作用における心筋膜ラフト局在化シグナルの定量的解析

• 研究領域: 統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
• 研究課題/領域番号: 23136503
• 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: 複合領域
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 黒川 洵子 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (40396982)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 不整脈 / 性差 / イオンチャネル / 非ゲノム経路 / 膜局在 / 循環器 / 冠血管 / 発生 / 再生

研究実績の概要

不整脈発症と性差との関連を定量的に解析することを目標とし，膜マイクロドメインに局在化した性ホルモンシグナルによる心筋イオンチャネルの制御と不整脈との関連について定量的なwetデータを提出してコンピューターシミュレーションに導入することを研究の目的とした．
前年度までに，電気生理学的実験からNOとcAMPの相互作用は脂質ラフトに局在するPDE2であることを示したので、今年度は心筋培養細胞もしくは新生児マウス心室筋細胞にcAMPセンサーを発現させ、cAMPシグナルに対する性ホルモンの作用を解析した。膜マイクロドメインでcAMPシグナルへの作用が異なる可能性を調べるために，ラフトもしくは非ラフトに局在化するタグを付加したcAMPプローブを採用した．どちらのプローブもβアドレナリン性刺激による細胞内cAMP上昇に反応してFRETシグナルが増大した．一方，βアドレナリン性刺激により増大したFRETシグナルは，性ホルモン（プロゲステロン）添加により，ラフト局在型プローブでのみPDE2依存的に減少した．よって，βアドレナリン性受容体と膜局在型プロゲステロン受容体を介したシグナルのクロストークでは，膜ラフト依存的な膜マイクロドメイン内で局所に細胞内cAMPが調節されていることが示された．生きた細胞で膜マイクロドメインごとのcAMPシグナルを切り分けることに成功し，今後はこの結果をコンピューターシミュレーションに導入していきたい．
また，性ホルモンで調節されるIKsチャネルの膜マイクロドメインについて、KCNQ1の免疫沈降物をプロテオーム解析を行い，機能解析の候補分子を得た。
さらに，データーベースからのマイクロアレイ解析による性差解析に着手した．

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of an hERG Activator, ICA-105574, on Electrophysiological Properties of Canine Hearts (2013)
  • 著者名/発表者名: Asayama M, Kurokawa J, Shirakawa K, Okuyama H, Kagawa T, Okada J, Sugiura S, Hisada T, Furukawa T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 巻: 121 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1254/jphs.12220FP
  • NAID: 10031147581
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-genomic Action of Sex Steroid Hormones and Cardiac Repolarization (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Furukawa T.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 36 号: 1 ページ: 8-12
  • DOI: 10.1248/bpb.b212021
  • NAID: 130003361360
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
• [雑誌論文] Disease characterization using LQTS-specific induced pluripotent stem cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Egashira T, Yuasa S, Suzuki T, Tohyama S, et al.
  • 雑誌名: Cardiovasc. Res. 巻: 95 号: 4 ページ: 419-29
  • DOI: 10.1093/cvr/cvs206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Region- and Condition-Dependence of the Membrane and Ca2+ Clocks in the Sinus Node (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Furukawa T
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 76 号: 2 ページ: 293-294
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-11-1354
  • NAID: 10030035264
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
• [雑誌論文] Circulating KCNH2 Current-Activating Factor in Patients with Heart Failure and Ventricular Tachyarrhythmia (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama H, Nakamura K, Morita H, Akagi S, Tani Y, Katayama Y, Nishii N, Miyoshi T, Nagase S, Kohno K, Kusano KF, Ohe T, Kurokawa J, Furukawa T, Ito H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 号: 5 ページ: e19897-e19897
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0019897
  • 査読あり
• [学会発表] Localized cAMP signaling in the heart regarding a cross-talk with a non-genomic pathway of progesterone receptors (2013)
  • 著者名/発表者名: Kodama M, Goryoda S, Tomida T, Furukawa T, Kurokawa J
  • 学会等名: The 2ndHD Physiology International Symposium
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-28
• [学会発表] unctional optimization of commercially available human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iCell-CMs) for evaluation of drug-induced QT prolongation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Li Min, Yasunari Kanda, Takashi Ashihara, Yuko Sekino, Tetsushi Furukawa, Junko Kurokawa
  • 学会等名: The 2ndHD Physiology International Symposium
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-28
• [学会発表] Gender differences in cardiac repolarization and the underlying mechanisms. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J
  • 学会等名: 90回日本生理学会年会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 心筋細胞における性ホルモン非ゲノム経路の局在化機構. (2013)
  • 著者名/発表者名: 五領田小百合, 児玉昌美，古川哲史，黒川洵子
  • 学会等名: 日本薬学会第133回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Regulation of cardiac L-type Ca2+ currents through a non-genomic action of sex hormones. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kodama K, Goryoda S, Furukawa T
  • 学会等名: 86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2013-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] Localization of a non-genomic pathway of cardiac progesterone receptors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Goryoda S, Kodama M, Furukawa T and Kurokawa J
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] Involvement of PDE2 in a localized regulation of the L-type Ca2+ channels by progesterone. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kodama M, Goryoda S, T Furukawa
  • 学会等名: 57th Biophysical Society Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, USA
  • 年月日: 2013-02-03
• [学会発表] Gender differences in cardiac physiology. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J
  • 学会等名: 日仏先端科学シンポジウム 2013
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] 性ホルモンシグナル局在化による心筋L型カルシウムチャネル調節機構. (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、児玉昌美、五領田小百合、古川哲史
  • 学会等名: 平成24年度生理学研究所研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] Contractile behaviors of human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte monolayers evaluated with an image-based analysis using motion vector prediction technique: a comparison with extracellular electrophysiology. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Kunihiro T, Ando T, Unno H, kobayashi S, Matsui E, Kurokawa J, Furukawa T.
  • 学会等名: Safety Pharmacology Society 12th annual meeting
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2012-10-01
• [学会発表] Evaluation of contractile behavior of human iPS cell-derived cardiomyocytes based on motion vector prediction method. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Kunihiro T, Unno H, Matsui E, Yasuda A, Kurokawa J, Furukawa T.
  • 学会等名: 第39回日本毒性学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-07-17
• [学会発表] QT延長シグナル調節機構. (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子
  • 学会等名: 第29回日本心電学会学術集会
  • 発表場所: 千葉
  • 招待講演
• [学会発表] Gender differences in cardiac physiology (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J
  • 学会等名: Japan-French Frontier of Science 2012
  • 発表場所: Nice, France
• [学会発表] Characterization of iPS-derived cardiomyocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、遠山周吾、村田光繁、古川哲史、福田恵一
  • 学会等名: 第3回日本安全性薬理研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ヒトiPS由来心筋の電気生理学的性質におよぼす分化誘導時間の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、遠山周吾、村田光繁、古川哲史、福田恵一
  • 学会等名: 第132回日本薬学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Quantitative characterization of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Min L, Kurokawa J, Kanda Y, Toyama S, Murata M, Sekino Y, Fukuda K, Furukawa T
  • 学会等名: The 1^<st> HD physiology International Symposium
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] An involvement of sympathetic nervous system stimulation in a gender disparity of nongenomic actions of dihydrotestosterone on cardiac L-type Ca^<2+> currents (2012)
  • 著者名/発表者名: Lopez-Redondo F, Kurokawa J, Furukawa T
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Characterization of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: 李敏、黒川洵子、諫田泰成、関野祐子、古川哲史
  • 学会等名: 第124回日本薬理学会関東部会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] 男の心臓、女の心臓(性ホルモンと不整脈) (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、古川哲史
  • 学会等名: 生体機能と創薬シンポジウム2011
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 性ホルモンと不整脈 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、古川哲史
  • 学会等名: 日光シンポジウム
  • 発表場所: 日光
• [学会発表] A non-invasive method for monitoring the contractile behaviors of cardiomyocytes based on the high-resolution digital video analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, T, Kunihiro, T, Uno, H, Matsui, E, Yasuda, A, Okano, T, Kurokawa, J, Furukawa, T
  • 学会等名: Stem cell Society Singapore Symposium 2011
  • 発表場所: Biopolis, Singapore
• [学会発表] マウス胎児心臓における冠血管走行の性差 (2011)
  • 著者名/発表者名: 児玉昌美、萩原理生、有馬勇一郎、西山功一、栗原裕基、古川哲史、黒川洵子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] Remodeling of potassium channels in cardiac hypertrophy In: Molecular Mechanisms of Cardiac Remodeling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasano T, Kurokawa J
  • 総ページ数: 599
  • 出版者: Springer, New York
• [図書] Springer-Verlag, Germany (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kodama M, Furukawa T, Clancy CE
  • 総ページ数: 600
  • 出版者: Sex and gender aspects in anti-arrhythmic therapy. In: Sex and Gender Difference in Pharmacology. Handbook of Experimental Pharmacology 214,
• [備考] 研究室概要
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/cph/index3.html