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2010 年度 実績報告書

薬物によるカリウムチャネル機能制御の構造活性相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20249012
研究機関大阪大学

研究代表者

倉智 嘉久  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30142011)

研究分担者 稲野辺 厚  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00270851)
村上 慎吾  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40437314)
古谷 和春  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40452437)
キーワードカリウムイオンチャネル / 薬物-チャネル相互作用 / 構造活性相関 / 電気生理学的解析
研究概要

本研究の目的は、薬物によるカリウムチャネル機能制御機構の分子基盤を明らかにすることにある。本年度の成果を以下に示す。
抗うつ薬であるノルトリプチリンやフルオキセチン、抗精神病薬であるハロペリドールのKir6.2チャネル阻害作用を解析した。薬物に対する感受性に影響を及ぼす部位としてKir6.2のAsn160やCys166を同定した。また、補助サブユニットであるスルフォニルウレア受容体との複合体形成により、Kir6.2の薬物に対する感受性が低下することが明らかとなった。この機序として複合体形成によるゲート特性の変化が重要な役割を果たしていると推察された。
また、前年度に引き続いて、薬物のhERGチャネル電位依存的活性化ゲート機構に対する増強作用(facilitation作用)を解析した。本年度は、新たにフルオキセチン、ハロペリドールを含む中枢神経系作用薬、またクロルフェニラミンを含む抗ヒスタミン薬などもhERGチャネルに対しfacilitation作用をもつことを明らかにした。変異hERGチャネルを用いた解析から、これまでに作用を調べた異なる薬物はチャネルの共通のアミノ酸残基を介してfacilitation作用を発揮していると考えられた。さらに、facilitation作用をもつ薬物に共通する構造上の特徴を理解するために、15種類のfacilitation作用をもつ薬物と5種類の作用をもたない薬物をデータセットとしてファーマコフォアモデルの構築を試みた。しかしこの方法では、全ての薬物に共通するファーマコフォアモデルを構築することは出来なかった。原因として、facilitation作用をもつ薬物の構造の多様性が大きすぎることが考えられ、予め統計学的手法を用いて似た構造特性を持つ薬物群にクラスタ分類し、その後クラスタ毎にファーマコフォア解析する方法が有効ではないかと考察できた。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of Subcellular Na^+ Channel Distributions in the Mechanism of Cardiac Conduction2011

    • 著者名/発表者名
      Kunichika Tsumoto, Takashi Ashihara, Ryo Haraguchi, Kazuo Nakazawa, Yoshihisa Kurachi
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 100(3) ページ: 554-563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmural dispersion of repolarization determines scroll wave behavior during ventricular tachyarrhythmias2011

    • 著者名/発表者名
      Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Tsunetoyo Namba, Kunichika Tsumoto, Murakami Shingo, Yoshihisa Kurachi, Takanori Ikeda, Kazuo Nakazawa
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 75(1) ページ: 80-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A structural determinant for the control of PIP2 sensitivity in G protein-gated inwardrectifier K^+ channels2010

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Inanobe, Atsushi Nakagawa, Takanori Matsuura, Yoshihisa Kurachi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 285(49) ページ: 38517-38523

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular modelling : experiments and simulation to develop a physiological model of G-protein control of muscarinic K^+ channels in mammalian atrial cells.2010

    • 著者名/発表者名
      Shingo Murakami, Shingo Suzuki, Masaru Ishii, Atsushi Inanobe, Yoshihisa Karachi
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathmatical, Physical & Engineering Science

      巻: 368 ページ: 2983-3000

    • 査読あり
  • [学会発表] カドミウムの逆アゴニスト様作用による内向き整流性カリウムチャネルの活性抑制機構2011

    • 著者名/発表者名
      稲野辺厚、中川敦史、倉智嘉久
    • 学会等名
      第88回日本生理学会大会・第116回日本解剖学会総会合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] hERCチャネル活性化ゲート機能の抗不整脈薬による制御2011

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、山川祐子、稲野辺厚、岩田美紀、倉智嘉久
    • 学会等名
      第88回日本生理学会大会・第116回日本解剖学会総会合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] 薬物によるhERGチャネルの活性化ゲート機能制御2011

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、山川祐子、稲野辺厚、倉智嘉久
    • 学会等名
      第84回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2011-03-24
  • [学会発表] 内向き整流性カリウムチャネルに対するカドミウムの逆アゴニスト様作用2011

    • 著者名/発表者名
      稲野辺厚、中川敦史、倉智嘉久
    • 学会等名
      第84回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2011-03-23
  • [学会発表] Structural and functional analysis for the interaction between inward rectifier K^+ channels and cations.2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Inanobe, Atsushi Nakagawa, Yoshihisa Kurachi
    • 学会等名
      Biophysical Society 55th Annual Meeting
    • 発表場所
      Baltimore convention center, Baltimore, USA
    • 年月日
      2011-03-08
  • [学会発表] Structural Analysis for the Interaction of Cations with the Inward Rectifier K^+ Channels2010

    • 著者名/発表者名
      稲野辺厚, 中川敦史, 倉智嘉久
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] 薬物のhERGチャネル機能制御2010

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、稲野辺厚、山川祐子、岩田美紀、倉智嘉久
    • 学会等名
      平成22年度筋生理の集い
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学高木会館、東京(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-04
  • [学会発表] 内向き整流性カリウムチャネルに対するカドミウムの逆アゴニスト様作用2010

    • 著者名/発表者名
      稲野辺厚、中川敦史、倉智嘉久
    • 学会等名
      第118回日本薬理学会近畿部会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター、豊中
    • 年月日
      2010-11-19
  • [学会発表] 抗不整脈薬によるhERGチャネルの活性化ゲート機能制御2010

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、山川祐子、稲野辺厚、岩田美紀、倉智嘉久
    • 学会等名
      第20回日本循環薬理学会
    • 発表場所
      札幌市教育文化会館、札幌
    • 年月日
      2010-11-11
  • [学会発表] 薬物のhERGチャネルファシリテーション作用2010

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、山川祐子、稲野辺厚、岩田美紀、倉智嘉久
    • 学会等名
      生理研研究会「イオンチャネル・トランスポーターと心血管機能:細胞機能の分子機序とその統合的理解」
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター、岡崎(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-04
  • [学会発表] G蛋白質制御内向き整流性カリウムチャネルは脱抑制によって活性化する2010

    • 著者名/発表者名
      稲野辺厚、中川敦史、倉智嘉久
    • 学会等名
      第103回近畿生理学談話会
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館、吹田
    • 年月日
      2010-10-02
  • [学会発表] 内向き整流性カリウムチャネルの構造機能相関の解析2010

    • 著者名/発表者名
      稲野辺厚
    • 学会等名
      生理研研究会「作動中の膜機能分子の姿を捉える-静止画から動画へ-」
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター、岡崎(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] 薬物によるhERGチャネル活性の増強作用2010

    • 著者名/発表者名
      山川祐子、古谷和春、岩田美紀、稲野辺厚、倉智嘉久
    • 学会等名
      117回日本薬理学会近畿部会
    • 発表場所
      あわぎんホール、徳島
    • 年月日
      2010-07-08
  • [学会発表] 抗うつ薬はATP感受性カリウムチャネルを阻害する2010

    • 著者名/発表者名
      古谷和春、山川祐子、稲野辺厚、岩田美紀、倉智嘉久
    • 学会等名
      第87回日本生理学会大会
    • 発表場所
      マリオス盛岡地域交流センター、盛岡
    • 年月日
      2010-05-19
  • [学会発表] Molecular determinants of drug-Kir channel interactions2010

    • 著者名/発表者名
      Furutani K, Inanobe A, Hiroshi H, Kurachi Y
    • 学会等名
      XX World Congress of International Society for Heart Research
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2010-05-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/pharma2/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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