心臓機能におけるギャップ結合の役割に関する分子解剖学的研究

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17390052
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 解剖学一般(含組織学・発生学)
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 柴田 洋三郎 九州大学, 大学院医学研究院, 教授 (90037482)
• 研究分担者: 稲井 哲一朗 九州大学, 大学院医学研究院, 助教授 (00264044) ; 廣瀬 英司 九州大学, 大学院医学研究院, 助手 (40380620) ; 西井 清雅 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, COE拠点形成特別研究員 (20264020)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: ギャップ結合 / コネキシン / ノックアウトマウス / 心発生 / 心内膜床

研究概要

心筋で主に発現しているCx43とCx45の遺伝子改変マウスを作製して、初期心拍動と心筋の構造(特に心内膜床)に目して解析した。Cx43欠損マウスは出生直後に死亡するものの、出生時まで協調興奮し、心内膜床を形成した。Cx45欠損マウスは、心拍開始(胎生8.25日)は正常で或る程度協調興奮するが、その後24時間以内に房室伝導障害と心内膜床形成障害により血流の制御不全となって死亡した。Cx45は、心筋と心内膜内皮細胞に発現しているので、心筋特異的および内皮細胞特異的Cx45欠損マウスをそれぞれ作製して解析した。内皮細胞特異的Cx45欠損マウスは正常に発育したが、心筋特異的Cx45欠損マウスは心内膜床を形成するものの、単純Cx45欠損マウスと同様に房室伝導障害をきたして死であった。Cx43・Cx45二重欠損マウスでは、Cx45欠損マウスと同様の表現型を示した。以上の結果から、初期心拍動と心内膜床の形成に関して以下のことがわかった。(1)Cx43はほとんど関与していない、(2)Cx45が心筋層において欠損したときに心筋伝導障害が起こる、(3)Cx45が心筋層と心内膜の双方で欠けたときに心内膜床障害が起こる。心筋特異的Cx45-/-の心内膜床形成異常に個体差が大きい事から、Cx45発現細胞から供給される可溶性因子が心内膜床形成に必須である事が示唆された。即ち、弁の誘発に関与するNFATc1転写因子の活性化が必要であり、主にCx45から成るギャップ合を介したCa^<2+> waveが、Ca^<2+>/calcineurin/NFATc1系の同期的活性化に重要であると考えられた。Cx45欠損マウスは、心拍開始時は或る程度協調興奮することから、バネキシンなど、コネキシン以外の別種のギャップ結合構成蛋白の存在が示唆され、今後検討がさらに必要である。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of heat shock protein Hsp40/DjBl as an acrosome- and a tail-associated component in rodent spermatozoa. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Doiguchi, T.Kaneko, A.Urasoko, H.Nishitani, H.Iida
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev. 74(2) ページ: 223-232
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of heat shock protein Hsp40/DjB1 as an acrosome- and a tail-associated component in rodent spermatozoa. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Doiguchi, T.Kaneko, A.Urasoko, H.Nishitani, H.Iida
  • 雑誌名: Mol.Reprod.Dev. 74(2) ページ: 223-32
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mode and determination of the initial contraction stage in the mouse embryo heart. (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nishii, Y.Shibata
  • 雑誌名: Anat. Embry. 211(2) ページ: 95-100
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rapid vascular regrowth in tumors after reversal of VEGF inhibition. (2006)
  • 著者名/発表者名: M.R.Manouso, R.Davis, S.M.Norbers, S.O.Brien, B.Sennino, T.Nakahara, V.J.Yao, T.Inai, P.Brooks, B.Freimark, O.R.Shalinsky, D.D.Hu-Lowe, D.M.McDonald
  • 雑誌名: J. Clin. Invest. 116 ページ: 2610-2621
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Loss of RanGEF/Piml activity abolishes the orchestration of Ran-mediated mitotic cellular events in S. pombe. (2006)
  • 著者名/発表者名: E.Hirose, M.Mukai, A.Shimada, H.Nishitani, Y.Shibata, T.Nishimoto
  • 雑誌名: Gene to Cells 11(1) ページ: 29-46
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tektin 4 is located on outer dense fibers, not associated with axonemal tubulins of flagella in rodent spermatozoa. (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Iida, Y.Honnda, T.Matsuyama, Y.Shibata, T.Inai
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev. 73 ページ: 929-936
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Spetex-1 : a new component in the middle piece of flagella of rodent spermatozoa. (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Iida, Y.Honnda, T.Matsuyama, Y.Shibata, T.Inai
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev. 73(3) ページ: 342-349
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mode and determination of the initial contraction stage in the mouse embryo heart (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nishii, Y.Shibata
  • 雑誌名: Anat.Embry. 211(2) ページ: 95-100
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rapid vascular regrowth in tumors after reversal of VEGF inhibition. (2006)
  • 著者名/発表者名: M.R.Mancuso, R.Davis, S.M.Norberg, S.O'Brien, B.Sennino, T.Nakahara, V.J.Yao, T.Inai, P.Brooks, B.Freimark, D.R.Shalinsky, D.D.Hu Lowe, D.M.McDonald
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 116 ページ: 2610-2621
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Loss of RanGEF/Piml activity abolishes the orchestration of Ran-mediated mitotic cellular events in S.pombe. (2006)
  • 著者名/発表者名: E.Hirose, M.Mukai, A.Shimada, H.Nishitani, Y.Shibata, T.Nishimoto
  • 雑誌名: Gene to Cells 11(1) ページ: 29-46
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tektin 4 is located on outer dense fibers, not associated with axonemal tubulins of flagella in rodent spermatozoa. (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Iida, Y.Honnda, T.Matsuyama, Y.Shibata, T.Inai
  • 雑誌名: Mol.Reprod.Dev. 73 ページ: 929-936
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spetex-1 : a new component in the middle piece of flagella of rodent spermatozoa. (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Iida, Y.Honnda, T.Matsuyama, Y.Shibata, T.Inai
  • 雑誌名: Mol.Reprod.Dev. 73(3) ページ: 342-349
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より