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2016 年度 実施状況報告書

筋弾性蛋白質コネクチンの心臓におけるメカノセンサー機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01385
研究機関川崎医科大学

研究代表者

花島 章  川崎医科大学, 医学部, 助教 (70572981)

研究分担者 毛利 聡  川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
橋本 謙  川崎医科大学, 医学部, 講師 (80341080)
氏原 嘉洋  川崎医科大学, 医学部, 助教 (80610021)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードConnectin / Heart / muscle
研究実績の概要

心臓は血圧や血液拍出量など力学的環境に応答して心機能を調節しているが、その制御メカニズムの全容は明らかにされていない。本研究では、心臓の力学的環境の変化を感知するメカノセンシングが、筋弾性蛋白質コネクチンのI帯弾性領域によって行われていることを明らかにするために以下の実験を行った。まず、コネクチン弾性領域が心臓のメカノセンサーであることを、結合タンパク質を同定し解明するため、心臓cDNAライブラリーから酵母2-ハイブリッド法にて、弾性領域に結合するメカノトランスダクション関連タンパク質を網羅的に探索したが、現時点では、さらに詳細な解析を進めるべき候補を得ていない。また、ウイルスベクターを介した哺乳類細胞遺伝子導入法を用いて、コネクチンI帯領域全長を心筋細胞内で発現させてメカノセンサーとしての機能を解明するために、コネクチンN2BアイソフォームのI帯領域全長(約20,000bp)のクローニングを試みたが、大腸菌を使った既存のクローニング方法では困難だったため、新たに酵母を使ったTARクローニング法を導入して作製を進めている。さらに、様々な脊椎動物の心形態・機能とコネクチン弾性領域の関連性解明、及びヒト心臓との比較生物学的解析によるコネクチンメカノセンシング機構の体系化を進めるために、コネクチンの構造が明らかにされていない脊椎動物(魚類、両生類、爬虫類、鳥類)の心臓で発現している、コネクチンの弾性領域の一次構造をRT-PCR法にて決定することを試み、その大部分を決定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究対象が巨大タンパク質であることにより、通常のタンパク質研究では問題にならない技術的な困難が生じたため。

今後の研究の推進方策

新たに導入した巨大タンパク質研究用の実験技術を駆使して、計画通りに研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

研究進展の都合上、比較的大きな費用を必要とする実験を次年度に行うことにしたため。

次年度使用額の使用計画

新しい遺伝子クローニング実験や遺伝子改変動物解析実験など、多くの試薬が必要な実験の消耗品の購入に使用する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Complete primary structure of the I-band region of connectin at which mechanical property is modulated in zebrafish heart and skeletal muscle.2017

    • 著者名/発表者名
      1)Hanashima A, Hashimoto K, Ujihara Y, Honda T, Yobimoto T, Kodama A, Mohri S.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 596 ページ: 19-26

    • DOI

      10.1016/j.gene.2016.10.010

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 脊椎動物の心臓進化:冠循環の血流特性と心臓メカニクスからの推測2017

    • 著者名/発表者名
      毛利聡,花島章,氏原嘉洋,橋本謙
    • 学会等名
      日本生理学会第94回大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-30
  • [学会発表] 脊椎動物の冠循環心臓及び非冠循環心臓におけるコネクチン弾性構造の決定2017

    • 著者名/発表者名
      花島章,橋本謙,氏原嘉洋,本田威,児玉彩,毛利聡
    • 学会等名
      日本生理学会第94回大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
  • [学会発表] コネクチンnovex-3アイソフォームはマウスにおいて胎児心筋細胞の分裂を促進する2017

    • 著者名/発表者名
      橋本謙,児玉彩,呼元知子,本田威,花島章,氏原嘉洋,毛利聡
    • 学会等名
      日本生理学会第94回大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
  • [学会発表] コネクチンの弾性構造解析による脊椎動物心臓進化解明2017

    • 著者名/発表者名
      花島章, 橋本謙, 氏原嘉洋, 本田威, 児玉彩, 毛利聡
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議2017
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2017-01-08
  • [学会発表] Relationship between heart evolution and elastic structure of connectin in vertebrate2016

    • 著者名/発表者名
      Hanashima A, Hashimoto K, Ujihara Y, Honda T, Yobimoto T, Kodama A, Mohri S.
    • 学会等名
      The 22nd International congress of zoology.
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center (Okinawa, Japan)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Fam64aは哺乳類出生時の心筋細胞分裂停止に関与する2016

    • 著者名/発表者名
      橋本謙、本田威、花島章、氏原嘉洋、毛利聡
    • 学会等名
      第68回日本生理学会中国四国地方会
    • 発表場所
      岡山大学鹿田キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-11-06
  • [学会発表] 哺乳類と鳥類の心臓は独立して進化し、同じ形に辿り着いた:バネ分子コネクチンによる心室機械特性からの考察2016

    • 著者名/発表者名
      毛利聡、花島章、本田威、氏原嘉洋、橋本謙
    • 学会等名
      第68回日本生理学会中国四国地方会
    • 発表場所
      岡山大学鹿田キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-11-06
  • [学会発表] 巨大弾性蛋白質コネクチンを指標とした脊椎動物心臓進化解析2016

    • 著者名/発表者名
      花島章、橋本謙、氏原嘉洋、本田威、呼元知子、児玉彩、毛利聡
    • 学会等名
      日本進化学会第18回大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-08-25
  • [学会発表] 心筋バネ分子コネクチンによる肺呼吸脊椎動物における冠循環心臓進化の検討2016

    • 著者名/発表者名
      毛利聡、花島章、氏原嘉洋、橋本謙
    • 学会等名
      日本進化学会第18回大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-08-25
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ横紋筋コネクチンの一次構造2016

    • 著者名/発表者名
      花島章, 橋本謙, 氏原嘉洋, 本田威, 児玉彩, 呼元知子, 毛利聡
    • 学会等名
      日本筋学会第2回学術集会
    • 発表場所
      国立精神・神経医療研究センター(東京都小平市)
    • 年月日
      2016-08-05
  • [学会発表] 冠循環及び非冠循環心臓におけるコネクチンの弾性構造2016

    • 著者名/発表者名
      花島章、橋本謙、氏原嘉洋、本田威、呼元知子、毛利聡
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場( 富山県富山市)
    • 年月日
      2016-04-28
  • [学会発表] Fam64aは低酸素によって誘導される哺乳類胎児心筋細胞の増殖に必須である2016

    • 著者名/発表者名
      橋本謙, 本田威, 花島章, 氏原嘉洋, 毛利聡
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場( 富山県富山市)
    • 年月日
      2016-04-27

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公開日: 2018-01-16  

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