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2017 年度 実施状況報告書

カルモジュリンの心筋細胞内動態を標的とした新しい心肥大、心不全抑制治療法の探査

研究課題

研究課題/領域番号 16K09502
研究機関山口大学

研究代表者

小田 哲郎  山口大学, 医学部附属病院, 助教 (40569290)

研究分担者 山本 健  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50363122)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードリアノジン受容体 / カルモジュリン / GRK5 / HDAC / 心肥大
研究実績の概要

本研究では筋小胞体上に存在するCa放出チャンネルであるリアノジン受容体(RyR2)から解離したカルモジュリン(CaM)が心肥大や心不全のシグナル伝達に重要な役割をしているとの仮説に基づいて、単離心筋細胞の免疫染色法を用いて研究を行った。まず、心肥大を惹起するアンジオテンシンII (AngII)、フェニレフリン(PE)を心筋細胞に負荷し、内因性CaMの細胞内動態を評価した。その結果、AngIIやPE負荷によりRyR2に結合しているCaMは減少し、核内のCaMは増加していた。さらに、CaMの核内移行のキャリアーとなり得るGRK5の細胞内動態も評価したところ、AngIIやPE負荷によりCaMと同様に核内のGRK5発現量は増加していた。また、心肥大シグナル伝達を担うヒストン脱アセチル化酵素(HDAC5)は核外に移行しており、心肥大のシグナルが活性化されていることが実証された。次に、RyR2からのCaMの解離を抑制すると言われているダントロレンをAngIIやPE負荷する前に投与したところ、RyR2からのCaMの解離、核内へのCaMの移行や、核内GRK5発現量も抑制され、HDAC5の核外への移行も抑制された。さらに、特異的にRyR2のCaMを強制的に解離されるスラミンを負荷し、CaM、GRK5、HDAC5の細胞内動態を評価したところ、AngIIやPE負荷と同様な動態を示した。また、GRK5の活性阻害薬であるAmlexanoxを投与することで、CaMの核内移行は制御された。
この結果はRyR2からのCaMが解離することで、CaM-GRK5複合体の核内移行が病的な心肥大の進展に関わっており、このRyR2からのCaMの解離を抑制すること、またGRK5の核内移行を抑制することにより、病的な心肥大や心不全の進展を防ぐことができる可能性があることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在、論文作成も進んでおり、残す実験も後一つとなっているが、既に論文の構成はほぼ固まっており、今夏中には投稿予定である。

今後の研究の推進方策

今後は、この研究成果(RyR2からのCaMの解離を抑制することの重要性)の信憑性をより強固なものにしていくために、CaM高親和性ノックインマウスなどを用いて(作成済み)、圧負荷心不全モデル(TACモデル)を作成し、心不全抑制効果や致死的不整脈の減少効果などを検証することにより、CaMの心筋細胞内動態に注目した全く新しい病的心肥大、心不全抑制効果さらには致死的不整脈に対する薬や治療法の探査を目指す。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Dissociation of calmodulin from cardiac ryanodine receptor plays a pivotal role in driving pathological cardiac hypertrophy2018

    • 著者名/発表者名
      小田 哲郎
    • 学会等名
      第1回日本循環器学会基礎研究フォーラム
  • [学会発表] Dissociation of calmodulin from cardiac ryanodine receptor plays a pivotal role in driving pathological cardiac hypertrophy2018

    • 著者名/発表者名
      小田 哲郎
    • 学会等名
      Biophysical Society 62nd Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Calmodulin, which dissociated from cardiac ryanodine receptor and translocation to the nucleus, plays a pivotal role in driving pathological cardiac hypertrophy2017

    • 著者名/発表者名
      小田 哲郎
    • 学会等名
      第21回日本心不全学会学術集会

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公開日: 2018-12-17  

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