| 研究課題/領域番号 |
07457015
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生理学一般
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| 研究機関 | 国立循環器病センター |
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研究代表者 |
重川 宗一 国立循環器病センター研究所, 循環分子生理部, 部長 (00113738)
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| 研究分担者 |
岩本 隆宏 国立循環器病センター研究所, 循環分子生理部, 室員 (20300973)
若林 繁夫 国立循環器病センター研究所, バイオサイエンス部, 室長 (70158583)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | Na^+ / H^+交換輸送系 / Na^+ / Ca^<2+>交換輸送系 / カチオン交換輸送系 |
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| 研究概要 |
本研究では、細胞膜カチオン交換輸送体の構造・機能相関、細胞内情報伝達系との相互作用、並びに、細胞生理における役割を明らかにする研究を行い、以下の結果を得た。1)従来から行っている増殖因子によるヒトNa^+/H^+交換輸送体(NHE1)活性化の機序の研究を続行し、NHE1が細胞内Ca^<2+>とカルモデュリン(CaM)及び蛋白質燐酸化をルートを介して加算的に活性調節されることを確立した。細胞内Ca^<2+>上昇は、NHE1へのCaM結合を引きおこし、本来この結合部位が待つ活性阻害作用を中和させるが、それにはこの部位のLeu639が重要であり、この部位とNHE1分子内に存在するそのアクセプター部位との相互作用は大変特異性が高いことが示された。また、NHE1の細胞質、ドメインに系統的な欠失変異を導入してNHE1活性の細胞内pH依存性を解析して細胞質ドメインが機能上少なくとも4つのサブドメインからなることを明らかにし、それぞれの機能を検討した。また、他のNa^+/H^+交換輸送体分子種NHE1〜4間でキメラを作成し、ホルモンや増殖因子の作用、細胞体積調節などに関わる各分子種の細胞質ドメインの機能セグメントを明らかにする研究を進めた。Na^+/Ca^<2+>交換輸送体に関しては、血管平滑筋並びに心筋細胞の輸送体(NC×1)が、生理活性因子刺激によりcナーゼを介してリン酸化され、同時に、その輸送活性が増大することを明らかにし、その後、輸送体のリン酸化部位を同定した。また、この輸送体の特異的阻害剤の開発を行い、NC×1のCa^<2+>取り込みモードを選択的に阻害する薬剤(KB-R7943)が開発された。この薬剤は虚血性心筋障害などの治療薬の有望な候補である。また、最近、この新しい阻害薬および2価カチオン(Ni^<2+>やCo^<2+>など)によるこのアンチポーターの活性阻害には分子種特異性があり、NC×1およびNC×3分子種間のキメラを利用した膜イオン輸送通路の研究が可能であることが明らかになり、活性阻害に関与するアミノ酸残基が1部同定された。また、これらの研究に加えて、このNa^+/Ca^<2+>交換輸送体を高発現させることにより細胞膜直下のCa^<2+>濃度上昇を阻止したモデル細胞系を作成し、Na^+/H^+交換輸送体系、Ca^<2+>依存性Kチャネル及び細胞接着などの細胞反応制御におけるCa^<2+>シグナリングの貢献の程度を定量的に評価する研究を行った。
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