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2018 年度 実績報告書

ミトコンドリアCa2+輸送システムの血管機能制御と病態形成における役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08565
研究機関徳島文理大学

研究代表者

喜多 紗斗美  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (10461500)

研究分担者 奥田 裕子  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (30709663) [辞退]
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードイオン輸送体 / ミトコンドリア / 血管病
研究実績の概要

ミトコンドリアはATPの産生部位であるとともに、細胞質Ca2+の貯蔵場所でもある。最近申請者は、ミトコンドリアミトコンドリア内膜Na+/Ca2+交換体(NCLX)の遺伝子欠損マウスを開発したところ、低濃度のアゴニストによる血管収縮反応が特徴的に抑制されることを見出した。ミトコンドリアのCa2+貯蔵機能は高濃度Ca2+に対して寄与すると考えられているので、この特性は予想外であった。本研究では、各種ミトコンドリアCa2+輸送体遺伝子改変マウスおよびオルガネラ・細胞質局在2色蛍光Ca2+センサーを駆使した実験により、この生理的Ca2+濃度域の血管機能調節におけるミトコンドリアCa2+輸送体の分子制御機構を解明することを目的としている。さらに、各種病態モデル実験により、ミトコンドリアCa2+輸送異常が関わる血管病発症機序の解明およびその創薬応用を目指している。Ca2+取り込みに働くMCUの欠損マウスでは、低濃度のアゴニストによる血管収縮反応が野生型マウスとほとんど同じであったことから、ミトコンドリアからのCa2+汲み出しが重要であることが示された。さらに、MCU遺伝子改変マウスおよびNCLX遺伝子改変マウスを用いて低酸素誘発性肺高血圧モデルを作製した結果、MCU遺伝子改変マウスでは低酸素負荷による右室圧上昇が野生型マウスの場合とほぼ同程度であったのに対し、NCLX遺伝子改変マウスでは野生型マウスとの間で有意な差異が認められた。これらの結果より、ミトコンドリアからのCa2+汲み出しを担うNCLXが低酸素誘発性肺高血圧の発症機序に関わる可能性が示された。また、初年度より、ERあるいはミトコンドリアの局所Ca2+を測定する目的で、蛍光Ca2+センサーを血管平滑筋特異的に遺伝子導入した可視化マウスの作製を開始し、現在これらマウスより摘出した細胞を用いて、局所Ca2+を解析中である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Reduced expression of Na+/Ca2+ exchangers is associated with cognitive deficits seen in Alzheimer's disease model mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Moriguchi S, Kita S, Fukaya M, Osanai M, Inagaki R, Sasaki Y, Izumi H, Horie K, Takeda J, Saito T, Sakagami H, Saido TC, Iwamoto T, Fukunaga K.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 131 ページ: 291-303

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2017.12.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced CaM kinase II and CaM kinase IV activities underlie cognitive deficits in NCKX2 heterozygous mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Moriguchi S, Kita S, Yabuki Y, Inagaki R, Izumi H, Sasaki Y, Tagashira H, Horie K, Takeda J, Iwamoto T, Fukunaga K.
    • 雑誌名

      Mol Neurobiol

      巻: 55(5) ページ: 3889-3900

    • DOI

      10.1007/s12035-017-0596-1

    • 査読あり
  • [学会発表] ミトコンドリアCa2+輸送体の心血管病発症機序への関与2018

    • 著者名/発表者名
      喜多紗斗美、田頭秀章、岩本隆宏
    • 学会等名
      第134回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 低酸素誘発肺高血圧症におけるミトコンドリアNa+/Ca2+交換輸送体の関与について2018

    • 著者名/発表者名
      三木瞳、田頭秀章、岩本隆宏、喜多紗斗美
    • 学会等名
      第13回トランスポーター研究会年会
  • [学会発表] Functional analysis of vascular Na+/Ca2+ exchangers using genetically engineered mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Satomi Kita, Hideaki Tagashira, Takahiro Iwamoto
    • 学会等名
      18th World congress of basic and clinical pharmacology

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公開日: 2019-12-27  

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