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2010 年度 実績報告書

温度センサーTRPチャネルの機能制御機構と生理学的意義の検討

計画研究

研究領域セルセンサーの分子連関とモーダルシフト
研究課題/領域番号 18077012
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)

研究代表者

富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (90260041)

キーワード神経科学 / 生理学
研究概要

(1)表皮ケラチノサイトには2つの温かい温度で活性化する温度センサーTRPチャネル、TRPV3,TRPV4が発現している。TRPV4と結合する分子を探索したところ、βカテニンと結合することが明らかとなり、さらにカドヘリンと複合体を形成することが判明した。角化層を除くとTRPV4欠損マウス皮膚の水分透過性が亢進し、色素浸入や水分蒸散が野生型マウス皮膚より有意に多くなった。新生仔マウスケラチノサイトを培養するとTRPV4ケラチノサイトで細胞接着構造の完成や有意に遅くなることが分かった。皮膚では、環境温度をTRPV4で感知して細胞内にCa^<2+>を流入させてアドヘレンスジャンクションを強め、続いてタイトジャンクション構造を強めて細胞接着性バリア機能を果たしているものと考えられた。(2)TRPV3は両棲類で出現することから、ニシツメガエルTRPV3を遺伝子クローニングし、アフリカツメガエル卵母細胞に強制発現させて2電極電位固定法で解析したところ、哺乳類では温かい温度で活性化するTRPV3が約17度の低温刺激で活性化することが明らかとなった。進化の過程で活性化温度閾値を逆転(モーダルシフト)させたと考えられた。(3)マウス食道上皮にTRPV4が強く発現し、化学物質刺激、機械刺激、温度刺激によって活性化することをCa-imaging法、パッチクランプ法によって見いだした。また、TRPV4チャネルの活性化によりATP放出が著しく増加することが分かった。この食道上皮細胞からのATP放出は熱刺激によっても起こり、TRPV4欠損マウスで有意に小さかったが、TRPV3欠損マウスでは野生型マウスと差がなかった。小胞ATPトランスポータVNUTも共発現しており、TRPV4活性化によって流入したCa^<2+>がVNUTを発現する小胞の細胞膜へのfusionを促進させてexocytosisによってATP放出がもたらされるものと推定された。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Importance of transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4) in epidermal barrier function in human skin keratinocytes2012

    • 著者名/発表者名
      Kida N, Sokabe T, Kashio M, Haruna K, Mizuno Y, Suga Y, Nishikawa K, Kanamaru A, Hongo M, Oba A, Tominaga M
    • 雑誌名

      Pfluger Archiv.Eur.J.Physiol.

      巻: 463 ページ: 715-725

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of vertebrate transient receptor potential vanilloid 3 channels : opposite temperature sensitivity between mammals and western clawed frogs2011

    • 著者名/発表者名
      Saito S, Fukuta N, Shingai R, Tominaga M
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: 7 ページ: e1002041

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)-dependent calcium influx and ATP release in mouse esophageal keratinocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Mihara H, Boudaka A, Sugiyama T, Moriyama Y, Tominaga M
    • 雑誌名

      J.Physiol.

      巻: 589 ページ: 3471-3482

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The TRPV4 channel contributes to intercellular junction formation in keratinocytes2010

    • 著者名/発表者名
      Sokabe T, Fukumi-Tominaga T, Yonemura S, Mizuno A, Tominaga M
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 18749-18758

    • 査読あり
  • [学会発表] Physiological significance of thermosensitive TRP channels2011

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M
    • 学会等名
      7th FAOPS Congress
    • 発表場所
      National Taiwan University Hospital International Comvention Center(台湾)
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] 哺乳類の温度受容の分子機構2011

    • 著者名/発表者名
      富永真琴
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会第28回大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県)
    • 年月日
      2011-09-09
  • [学会発表] 感覚器官としての上皮-上皮に発現するTRPチャネルの機能-2011

    • 著者名/発表者名
      富永真琴
    • 学会等名
      第88回日本生理学大会
    • 発表場所
      (紙上開催)(横浜国際会議場で開催予定であったが中止)
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] ATP-mediated information transmission downstream of TRP channel activation2011

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M
    • 学会等名
      第84回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      (紙上開催)(横浜国際会議場で開催予定であったが中止)
    • 年月日
      2011-03-22
  • [学会発表] TRP ion channels-novel sensor molecules for temperature and chemical stimuli2010

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M
    • 学会等名
      第‥回日本排尿機能学会
    • 発表場所
      甲府富士屋ホテル(山梨県)
    • 年月日
      2010-09-29
  • [学会発表] Purinergic chemical transmission in the non-synaptic connection in periphery2010

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M
    • 学会等名
      Neuro 2010
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2010-09-02
  • [備考]

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cs/

  • [備考]

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cellsensor/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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