細胞内マグネシウム濃度制御のシステム解析

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18390066
• 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: 生理学一般
• 研究機関: 東京医科大学
• 研究代表者: 小西 真人 東京医科大学, 医学部, 教授 (20138746)
• 研究分担者: 廣瀬 謙造 名古屋大学, 医学部, 教授 (00292730) ; 中山 晋介 名古屋大学, 医学部, 准教授 (30192230) ; 渡辺 賢 東京医科大学, 医学部, 講師 (60191798) ; 横山 倫子 東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (20398762)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: マグネシウム / 膜輸送 / 心筋 / ATP

研究概要

細胞内マグネシウム濃度を維持する重要な輸送機構であるNa/Mg交換輸送について、心筋を用いてシステマティックな実験および解析を行い、その機能の詳細を明らかにした。細胞内外のNa, K, Mg, Caイオン濃度を種々に変えて実験を行い、Mgくみ出し輸送のイオン選択性を調べたところ、Na/Mg交換輸送は、細胞外Na と細胞内Mgによってのみ活性化され、細胞内Naと細胞外Mgによってのみ抑制されることがわかった。またNa/Mg交換輸送には細胞内ATPの存在が必須であり、細胞内ATP濃度が約400μM以下になるとMgくみ出し輸送が抑制されることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Differential effects of an expected actin-tropomyosin binding region of heat shock protein 20 on the relaxation in skinned carotid artery and taenia cecum from guinea pig (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Yumoto, M., Watanabe, M., Konishi, M., Haraoka, J. and Miki, T.
  • 雑誌名: Journal of Smooth Muscle Research 45 ページ: 63-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of the inhibitory effects of a phenoxazine compound, 2-amino-4,4α-dihydro-4α-7-dimethyl-3 H-phenoxazine-3-one, on the contraction of the smooth muscle of the guinea pig taenia cecum (2007)
  • 著者名/発表者名: Musha, S., Watanabe, M., Tomoda, A. and Konishi, M.
  • 雑誌名: Journal of Smooth Muscle Research 43 ページ: 15-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of the Ca-shortening curve to estimate the myofilament responsiveness to Ca^<2+> in tetanized rat ventricular myocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Kusakari, Y., Hongo, K., Kawai, M., Konishi, M. and Kurihara, S.
  • 雑誌名: Journal of Physiological Sciences 56 ページ: 219-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of intracellular and extracellular concentrations of Ca^<2+>, K^+ and Cl^-on the Na^+-dependent Mg^<2+> efflux in rat ventricular myocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, M., Tursun, P., and Konishi, M.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 91 ページ: 244-254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic inhibition strongly inhibits Na^+-dependent Mg^<2+> efflux in rat ventricular myocytes
  • 著者名/発表者名: Tashiro, M., Inoue, H. and Konishi, M.
  • 雑誌名: Biophysical Journal (in press)
• [学会発表] Is ATP required for activities of the Na^+/Mg^<2+> exchange? (2009)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, M., Inoue, H. and Konishi, M.
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, U.S.A.
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] 心筋細胞内Mg^<2+>濃度制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小西真人, 田代倫子, 井上華
  • 学会等名: 第28回日本マグネシウム学会総会シンポジウム"マグネシウムの輸送"
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2008-11-29
• [学会発表] Metabolic inhibition of cardiac myocytes causes a large increase in intracellular Mg^<2+> concentration by breakdown of ATP and inhibition of Mg^<2+> transport (2008)
  • 著者名/発表者名: 田代倫子、小西真人
  • 学会等名: 第31回心筋代謝研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-13
• [学会発表] ラット心室筋細胞におけるナトリウム依存性マグネシウム汲み出し輸送に対する代謝阻害と細胞内Phの影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田代倫子、小西真人
  • 学会等名: 第85回日本生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 心筋代謝阻害時のNa^+/Mg^<2+>交換輸送活性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田代倫子、小西真人
  • 学会等名: 第84回日本生理学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-03-20
• [学会発表] Metabolic inhibition largely diminishes Na^+-Mg^<2+> exchange in rat ventricular myocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Konishi, M. and Tashiro M.
  • 学会等名: 51st Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, U.S.A.
  • 年月日: 2007-03-05
• [学会発表] Na^+/Mg^<2+> exchange as an active extrusion pathway of cellular mangesium (2006)
  • 著者名/発表者名: Konishi, M., Tashiro, M. and Tursun, P.
  • 学会等名: 11th International Magnesium Symposium
  • 発表場所: Mie, Japan
  • 年月日: 2006-10-25
• [学会発表] Na^+-dependent Mg^<2+> efflux is largely inhibited in deenergized heart cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, M., Watanabe, M. and Konishi, M.
  • 学会等名: 11th International Magnesium Symposium
  • 発表場所: Mie, Japan
  • 年月日: 2006-10-24
• [学会発表] Na^+/Mg^<2+> exchange in rat ventricular myocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Konishi, M., Tashiro, M. and Tursun, P.
  • 学会等名: 6th Congress of the Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2006-10-17
• [学会発表] Intracellular magnesium concentration is maintained by sodium/magnesium exchange in cardiac myocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Konishi, M., Tursun, P. and Tashiro, M.
  • 学会等名: 2^<nd> world congress of International Academy of Cardiovascular Sciences
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2006-07-14
• [備考]
  • URL: http://www.tokyo-med.ac.jp/physiol/Pub2.html
• [備考] 第27回日本マグネシウム学会総会市民公開シンポジウム「ミネラルと健康」オーガナイザー、2007年11月9日, 東京.
• [備考] 筋肉の構造と機能のシンポジウムオーガナイザー(3/24/2008)
• [備考] 第28回日本マグネシウム学会総会シンポジウム"マグネシウムの輸送"オーガナイザー