K^<-+->・水輸送を担う機能的微小膜プラットフォームの同定と構成基盤の解析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17081012
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 日比野 浩 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70314317)
• 研究分担者: 倉智 嘉久 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30142011) ; 野村 泰伸 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50283734) ; 八木 哲也 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50183976)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: アストロサイト / K^+チャネル・水チャネル / 輸送体 / 微小ドメイン

研究概要

脳のアストロサイトは、神経の活性化により増加する細胞外のK^+を取込み、血管の方向へ放出するK^+緩衝を担う。また、浸透圧勾配に従い、共に水も運搬される。このK^+・水輸送は、K^+チャネルKir4.1と水チャネルAQP4により行われ、両者は同じ膜上で共存する。本研究により、Kir4.1とAQP4は、各々、異なる脂質に基づいた微小膜プラットフォームに局在して機能することが判明した。また、これらのプラットフォームは近接しており、これがK^+と水の共役輸送に関わると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Inwardly rectifying potassium channels: their structure, function, and physiological roles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hibino H, Inanobe A, Furutani K, Murakami S, Findlay I, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Physiol Rev. 90(1) ページ: 291-366
• [雑誌論文] How is the highly positive endocochlear potential formed? The specific architecture of the stria vascularis and the roles of the ion-transport apparatus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hibino H, Nin F, Tsuzuki C, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Pflugers Arch. 459(4) ページ: 521-533
• [雑誌論文] Mutational and in silico analyses for antidepressant block of astroglial inward-rectifier Kir4. 1 channel. (2009)
  • 著者名/発表者名: Furutani K, Ohno Y, Inanobe A, Hibino H, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Mol Pharmacol. 75(6) ページ: 1287-95
• [雑誌論文] Evaluation of brain and whole-body pharmacokinetics of 11C-labeled diphenylhydantoin in rats by means of planar positron imaging system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Y, Kanai Y, Hasegawa S, Okamoto T, Matsui T, Shimosegawa E, Kurachi Y, Hatazawa J.
  • 雑誌名: Ann Nucl Med. 22(4) ページ: 301-307
• [雑誌論文] Kir4. 1/Kir5. 1 channel forms the major K+ channel in the basolateral membrane of mouse renal collecting duct principal cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Lachheb S, Cluzeaud F, Bens M, Genete M, Hibino H, Lourdel S, Kurachi Y, Vandewalle A, Teulon J, Paulais M.
  • 雑誌名: Am J Physiol; Renal Physiol. 294 ページ: F1398-F1407
• [雑誌論文] The endocochlear potential depends on two K+ diffusion potentials and an electrical barrier in the stria vascularis of the inner ear. (2008)
  • 著者名/発表者名: §Nin F, §Hibino H, Doi K, Suzuki T, Hisa Y, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 105 ページ: 1751-1756
• [雑誌論文] Distinct detergent-resistant membrane microdomains (lipid rafts) respectively harvest K+ and water transport systems in brain astroglia. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hibino H, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Eur J Neurosci. 26 ページ: 2539-2555
• [雑誌論文] Inhibition of astroglial Kir4. 1 channels by selective serotonin reuptake inhibitors. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Hibino H, Lossin C, Inanobe A, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Brain Res. 1178 ページ: 44-51
• [雑誌論文] Interaction of the Ca2+-sensing receptor with the inwardly rectifying potassium channels Kir4. 1 and Kir4. 2 results in inhibition of channel function. (2007)
  • 著者名/発表者名: Huang C, Sindic A, Hill CE, Hujer KM, Chan KW, Sassen M, Wu Z, Kurachi Y, Nielsen S, Romero MF, Miller RT.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol. 292 ページ: F1073-1081
• [雑誌論文] Auditory stimulation affects renal sympathetic nerve activity and blood pressure in rats. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Tanida M, Niijima A, Hibino H, Shen J, Nagai K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 416 ページ: 107-112
• [雑誌論文] Propagation of the excitatory signal in the neural network of the visual cortex recorded with the multielectrode array. (2007)
  • 著者名/発表者名: Osanai M, Takeno Y, Yagi T.
  • 雑誌名: J Physiol Sci. 57(Suppl.) ページ: S150
• [雑誌論文] Inhibition of astroglial inwardly rectifying Kir4. 1 channels by a tricyclic antidepressant, nortriptyline. (2006)
  • 著者名/発表者名: Su S, Ohno Y, Lossin C, Hibino H, Inanobe A, Kurachi Y.
  • 雑誌名: J Pharmacol Exp Ther. 320 ページ: 573-580
• [雑誌論文] Gastric type H+, K+-ATPase in the cochlear lateral wall is critically involved in formation of the endocochlear potential. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shibata T, Hibino H, Doi K, Suzuki T, Hisa Y, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol. 291 ページ: C1038-1048
• [雑誌論文] Long-lasting spontaneous calcium transients in the striatal cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Osanai M, Yamada N, Yagi T.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 402 ページ: 81-85
• [雑誌論文] Carvedilol blocks cardiac KATP and KG but not IK1 channels by acting at the bundle-crossing regions. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kikuta J, Ishii M, Kishimoto K, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol. 529 ページ: 47-54
• [雑誌論文] Molecular and physiological bases of the K+ circulation in the mammalian inner ear. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hibino H, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Physiology (Bethesda). 21 ページ: 336-345
• [雑誌論文] Gestational change of K+ channel opener effect is correlated with the expression of uterine KATP channel subunits. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sawada K, Morishige K, Hashimoto K, Tasaka K, Kurachi H, Murata Y, Kurachi Y.
  • 雑誌名: Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 122 ページ: 49-56
• [雑誌論文] Meniere ' s disease is associated with single nucleotide polymorphisms in the human potassium channel genes, KCNE1 and KCNE3. (2005)
  • 著者名/発表者名: Doi K, Sato T, Kuramasu T, Hibino H, Kitahara T, Horii A, Matsuhiro N, Fuse Y, Kubo T.
  • 雑誌名: ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec. 67(5) ページ: 289-293
• [学会発表] 脳アストロサイトにおけるK+・水輸送の微小膜プラットフォームの解析招待講演:特定領域研究「生体膜トランスポートソームの分子機構と生理機能」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩
  • 学会等名: 平成21年度第2回班会議・公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館
  • 年月日: 20100319-20100320
• [学会発表] Mutational and in silico analyses for antidepressant block of astroglial inward-rectifier Kir4. 1 channel(グリア細胞に発現する内向き整流性K+チャネルKir4. 1と薬物相互作用の双方向性解析). (2009)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 大野行弘, 稲野辺厚, 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] Functional basis underlying K+ and water transports in astroglial cells and their reconstitution by computer simulation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami S, Hibino H, Kurachi Y.
  • 学会等名: Poster presentation 1st Joint Workshop on Computational Science.
  • 発表場所: 理化学研究所、和光研究所
  • 年月日: 20080707-20080708
• [学会発表] FluoxetineによるアストログリアKir4. 1チャネル阻害の分子メカニズムPoster presentation (2008)
  • 著者名/発表者名: 大野行弘, 古谷和春, 稲野辺厚, 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: 第128回日本薬学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20080326-20080328
• [学会発表] 抗鬱薬はKir4. 1チャネルのcentral cavityに結合しその機能を阻害する. (2008)
  • 著者名/発表者名: 古谷和春, 大野行弘, 日比野浩, 稲野辺厚, 倉智嘉久
  • 学会等名: Poster presentation第81回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20080317-20080319
• [学会発表] 抗うつ薬によるKir4. 1チャネル阻害の分子メカニズム. (2008)
  • 著者名/発表者名: 大野行弘, 古谷和春, 稲野辺厚, 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Poster presentation第81回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20080317-20080319
• [学会発表] 脳アストロサイトのK+・水輸送を担う微小膜ドメインとその生理機能. (2008)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Symposium第81回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20080317-20080319
• [学会発表] 脳グリア細胞のK+・水輸送を担う膜マイクロドメインの同定と解析. (2008)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Symposium特定領域研究公開シンポジウム「生体膜トランスポートソームの分子構築と生理機能」
  • 発表場所: 東京大学理学部小柴ホール
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] 中枢神経・聴覚障害に対する新しい薬剤開発標的としての内向き整流性K+チャネルKir4. 1. (2007)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 大野行弘, 稲野辺厚, 倉智嘉久
  • 学会等名: Symposium第127回日本薬学会
  • 発表場所: 富山県民会館
  • 年月日: 20070328-20070330
• [学会発表] 脳アストロサイトでは異なった界面活性剤不溶性マイクロドメインがK+・水輸送を担う. (2007)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Poster presentation第84回日本生理学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 20070320-20070322
• [学会発表] 選択的セロトニン再取込み阻害薬fluoxetineによるアストロサイト内向き整流性Kir4. 1チャネルの抑制効果. (2007)
  • 著者名/発表者名: 大野行弘, 稲野辺厚, 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Poster presentation第84回日本生理学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 20070320-20070322
• [学会発表] 脳アストロサイトにおいてK+・水輸送を担う微小膜ドメインの同定と解析. (2007)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Poster presentation第80回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20070314-20070316
• [学会発表] グリア細胞のK+・水輸送を担うチャネルの局在制御とその分子基盤. (2006)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: Symposium第83回日本生理学会大会
  • 発表場所: 群馬県民会館
  • 年月日: 20060328-20060330
• [学会発表] 脳アストロサイトにおけるK+・水輸送を担う微小膜プラットフォームの同定. (2006)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 都築千鶴, 中尾寛美, 倉智嘉久
  • 学会等名: Poster presentation第79回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20060308-20060310
• [学会発表] グリア細胞のK+・水輸送を担うチャネルの局在制御とその分子基盤. (2006)
  • 著者名/発表者名: 日比野浩, 倉智嘉久
  • 学会等名: 特定領域研究公 開シンポジウム「生体膜トランスポートソームの分子構築と生理機能」
  • 発表場所: 東京大学薬学部講堂
  • 年月日: 2006-03-25