新しいベータアドレナリン受容体シグナルEpacの心不全発症にはたす役割

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20590871
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 奥村 敏 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (60233475)
• 研究分担者: 黒谷 玲子 横浜市立大学, 医学研究科, 特任助教 (00453043) ; 佐藤 元彦 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40292122)
• キーワード: シグナル伝達 / 循環器・高血圧 / サイクリックAMP / 心不全 / 遺伝子改変マウス

研究概要

[目的]近年報告された新しいサイクリックAMP(cAMP)活性化因子Epac(exchange protein directly activated by cAMP)の心不全発症における役割を解明するため、平成20年度内にEpac1ノックアウトマウス(Epac1KO)を作製し、平成21年度内にEpac1KOを用いて心不全マウスモデル(慢性カテコラミン刺激)で解析を行ったところ、Epac1KOは心不全発症が抑制された。平成22年度はラット胎児培養心筋細胞ならびに慢性圧負荷刺激心不全マウスモデルの心臓組織を用いてEpac1KOの心不全発症抑制作用について検討した。
[方法ならびに結果]1)ラット胎児培養心筋細胞を用いた検討:Epac特異的刺激作用をもつ8-(4-chlorophenylthio)-2'-O-Me-cAMP-AM(8-CPT-AM)でラット培養心筋細胞を2時間刺激(10μM)するとホスホランバンのPKAによるリン酸化(Ser16)部位のリン酸化が約4倍有意に亢進した。またProtein kinase C(PKC)抑制剤(Ro-31-7549)(1μM)存在下ではその効果が見られなかった。
2)Epac1KOでの検討:Epac1KOの心臓組織ではホスホランバンのリン酸化(Ser16)はコントロールマウス(WT:wild type)に比較して有意に抑制されていた。
3)Epac1KOを用いた大動脈狭窄による慢性圧負荷心不全マウスモデルでは、コントロールマウスに比較してEpac1KOではWTに比較してアポトーシス陽性心筋細胞の割合、心筋線維化領域、アポトーシス促進タンパクであるBAXの発現量は有意に抑制されていた。
以上の結果からEpac1KOで心不全発症が抑制されたメカニズムの一つとしてホスホランバンの過剰なリン酸化が抑制されたことが原因であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of transcriptional factor E3 (TFE3) as a receptor-independent activator of Gα16 : Gene regulation by nuclear Gα subunit and its activator (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Hiraoka M, Suzuki H, Bai Y, Kurotani R, Yokoyama U, Okumura S, Cismowski MJ, Lanier SM, Ishikawa Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The roles of cytochrome P450 in ischemic heart disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Yokoyama U, Fujita T, Okumura S, Ishikawa Y
  • 雑誌名: Cure Drug Metab 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretoglobin 3A2 suppresses bleomycin-induced pulmonary fibrosis by TGFβ signaling down-regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurootani R, Okumura S, Matsubara T, Yokoyama U, Buckley JR, Tomito T, Kezuka K, Nagao T, Esposito D, Tayler TE, Gillette WK, Ishikawa Y, Abe H, Ward JM, Kimura S
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential regulation of vascular tone and remodeling via stimulation of type 2 and type 6 adenylyl cyclases in the ductus arteriosus (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama U, Minamisawa S, Katayama A, Tang T, Suzuki S, Iwatsubo K, Iwasaki S, Kurotani R, Okumura S, Sato M, Yokota S, Hammond HK, Ishikawa Y
  • 雑誌名: Circ Res 巻: 106 ページ: 1882-1892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential roles of Epac in regulating cell death in neuronal and myocardial cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki S, Yokoyama U, Abe T, Kiyonari H, Yamashita N, Kato Y, Kurotani R, Sato M, Okumura S, Ishikawa Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 285 ページ: 24248-24259
  • 査読あり
• [学会発表] Activation of Epac signaling protects cardiac myocyte from cytokine-mediated cardiac dysfunction through the inhibition of proinflammatory cytokine signaling (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumika Kawamata, Satoshi Okumura, Utako Yokoyama, Yoshihiro Ishikawa
  • 学会等名: The 88^<th> Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Yokohama in Japan(誌上開催)
  • 年月日: 20110328-20110330
• [学会発表] Novel transcription regulation in the hypertrophied myocardiumvia nuclear Gα16 subunit and activator of G-protein signaling (AGS) (2010)
  • 著者名/発表者名: Motohiko Sato, Masaharu Hiraoka, Hiroko Suzuki, Bai Yunzhe, Satoshi Okumura, Mary J.Cismowski, Stephen M.Lanier, Yoshihiro Ishikawa
  • 学会等名: American Heart Association Scientific Scission 2010
  • 発表場所: Chicago in USA
  • 年月日: 20101114-20101116
• [備考] 横浜市立大学循環制御医学ホームページ
  • URL: www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/index.html
• [産業財産権] アデニル酸シクラーゼの活性調節剤 (2010)
  • 発明者名: 石川義弘、奥村敏、星野雄二郎、井上誠一
  • 権利者名: 横浜市立大学(60%),横浜国立大学(40%)
  • 産業財産権番号: 日本特許申請 特願2010-240301
  • 出願年月日: 2010-10-27