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2018 年度 実施状況報告書

新規Ca2+輸送体候補分子の心肥大・心不全発症機序の解明と創薬への応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K08610
研究機関福岡大学

研究代表者

岩本 隆宏  福岡大学, 医学部, 教授 (20300973)

研究分担者 田頭 秀章  福岡大学, 医学部, 講師 (90735028)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードイオン輸送体 / 心不全 / 心肥大 / 病態モデル動物
研究実績の概要

本研究では、標的とするSLC輸送体分子が新規なCa2+輸送体であることを実験的に証明するとともに、標的SLC分子の各種遺伝子改変マウス(トランスジェニックマウス、ノックアウトマウス)を作製して、その生理学的役割および心疾患発症における病態学的意義を解明することを目的としている。これまでに、哺乳動物細胞発現系を用いて、標的SLC分子がCa2+輸送活性を有していることを実験的に証明した。また、標的SLC分子の心筋特異的高発現マウスを作製したところ、心肥大形成および心機能低下が認められ、早期に突然死することを観察した。この病態機序を解明するために、単離・培養心筋細胞を調製して、心筋細胞内Ca2+トランジェントを解析中であり、現在得られている結果では、異常なCa2+トランジェントが観察されている。さらに、標的SLC分子の遺伝子欠損マウスの心機能および単離・培養心筋細胞のCa2+トランジェントを解析中である。今後、細胞内局所のCa2+動態をさらに詳細に解析し、標的SLC分子の生理学的・病態学的役割を追究したいと考えている。その実験系の確立として、単離・培養心筋細胞の細胞質・筋小胞体・ミトコンドリアの局所Ca2+濃度変化を捉える蛍光イメージング解析法および標的SLC分子のCa2+輸送活性をイオン電流として捉える電気生理学的解析法の基礎的検討を実施した。これらの解析法を用いて、今後の研究計画をさらに発展的に推進する予定である。

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

平成30年度までの研究計画に従って、標的SLC分子の哺乳動物細胞発現系を用いて、Ca2+輸送特性を解析した。また、標的SLC分子の各種遺伝子改変マウス(特に、心筋特異的高発現マウス)を用いて、標的SLC分子と心肥大・心不全の病態機序の関係をin vivo解析およびin vitro解析(単離・培養心筋細胞)した。

今後の研究の推進方策

今後の研究計画に従って、標的SLC分子の各種遺伝子改変マウス(特に、遺伝子欠損マウス)を用いて、標的SLC分子と心肥大・心不全の病態機序の関係をin vivo解析およびin vitro解析により詳細に追究していく。今後の新規研究項目として、標的SLC分子に対する創薬リード化合物(阻害薬)の探索を実施する。具体的には、標的SLC分子の哺乳動物細胞発現系を用いて、低分子化合物ライブラリー(LOPAC)の阻害活性スクリーニングを実施する。得られた候補化合物については、標的SLC分子の心筋特異的高発現マウスの心肥大・心不全形成に対する治療効果を検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

本研究に必要な物品費(設備・消耗品)等で経費を使用したが、手持ちの試薬等で実験が賄えたことから、試薬等の追加購入が予定よりも少なくなり、次年度使用額が生じた。今後(本年度)、それら試薬等の追加購入が必要であり、次年度使用額は今後使用予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Aberrant Amygdala-Dependent Cued Fear Memory in Na+/Ca2+ Exchanger 1 Heterozygous Mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Moriguchi S, Kita S, Inagaki R, Yabuki Y, Sasaki Y, Ishikawa S, Sakagami H, Iwamoto T, Fukunaga K.
    • 雑誌名

      Mol Neurobiol

      巻: 56 ページ: 4381-4394

    • DOI

      10.1007/s12035-018-1384-2.

    • 査読あり
  • [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] Endogenous Hydrogen Sulfide Contributes to Tone Generation in Porcine Lower Esophageal Sphincter Via Na+/Ca2+ Exchanger.2018

    • 著者名/発表者名
      Bai X, Ihara E, Hirano K, Tanaka Y, Nakano K, Kita S, Iwamoto T, Ogino H, Hirano M, Oda Y, Nakamura K, Ogawa Y.
    • 雑誌名

      Cell Mol Gastroenterol Hepatol

      巻: 5 ページ: 209-221

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2017.11.004.

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of vascular smooth muscle NCX1 in the pathogenesis of pulmonary arterial hypertension.2019

    • 著者名/発表者名
      Tagashira H, Nagata A, Kita S, Suzuki S, Abe K, Iwasaki A, Iwamoto T.
    • 学会等名
      9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of transgenic mice overexpressing dominant negative TRPM7 mutant.2019

    • 著者名/発表者名
      Kita T, Tagashira H, Numata T, Kita S, Iwamoto T.
    • 学会等名
      9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] 教育講演: Na+/Ca2+交換輸送体のマニアックな研究法2018

    • 著者名/発表者名
      岩本隆宏
    • 学会等名
      第13回トランスポーター研究会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Vascular smooth muscle NCX1 is involved in the pathogenesis of pulmonary arterial hypertension.2018

    • 著者名/発表者名
      Tagashira H, Nagata A, Kita S, Suzuki S, Abe K, Iwasaki A, Iwamoto T.
    • 学会等名
      第18回国際薬理学・臨床薬理学会議
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of variable interaction between Na+/Ca2+ exchanger and sodium-transporting proteins in regulation of vascular tone.2018

    • 著者名/発表者名
      Kita S, Tagashira H, Iwamoto T.
    • 学会等名
      第18回国際薬理学・臨床薬理学会議
    • 国際学会
  • [備考] 福岡大学医学部薬理学

    • URL

      http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/pharmaco/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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