細胞死を制御するTRPチャネルの性質とその役割

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20790186
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 沼田 朋大 京都大学, 工学研究科, 助教 (20455223)
• キーワード: 細胞容積調節 / 細胞死 / TRP / 細胞死 / アンモニア血しょう / 酸 / イオンチャネル / ネクローシス

研究概要

細胞は時々刻々と変化する環境に適応しながら生きるために、多様な刺激に対応して恒常性を保っている。本研究では、細胞の恒常性を保つための機構である細胞容積調節能を基盤にTRPチャネルの暴走による破綻が招く細胞死の研究を行った。Transient Receptor Potential(TRP)チャネルは、細胞外環境を感知するイオンチャネルであることから細胞容積調節能に深く関わっている候補として挙げられた。実際に生体内で起こりうる異常環境や刺激物質を用いるとTRPチャネルは異常活性化、不活性化、さらには遺伝子発現の変化を引き起こす。本研究においては、アンモニア血しょう時における細胞死機構とTRPチャネルの役割の解明を目的とした。
まず、マウスから単離したグリア細胞よりアンモニア負荷によって増大するTRPM2の活性をパッチクランプ法で、mRNAの増大をリアルタイムPCRで、タンパク質の増大をウエスタンブロットで確認した。次に、TRPM2の活性化に関与するシグナルは、細胞内Ca2+、cAMP、活性酸素種といったセカンドメッセンジャー系を介すると今までの報告より、予想できたので各種蛍光プローブを用いたイメージングシステムを用いて行い、TRPM2活性を確認した。さらに、アンモニア負荷による細胞死は、前年度と同様、細胞容積測定、種々の細胞死検出法によりアポトーシス死、ネクローシス死であることを確認した。さらにノックアウトマウスを用いてコントロール同様の検討を行った結果、TRPM2がアンモニア血しょうに関与する可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] TRPM1 is a component of the retinal ON bipolar cell transduction channel in the mGluR6 cascade. (2010)
  • 著者名/発表者名: Koike C, Obara T, Uriu Y, Numata T, Sanuki R, Miyata K, Koyasu T, Ueno S, Funabiki K, Tani A.Ueda H, Kondo M, Mori Y, Tachibana M, Furukawa T.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 107 ページ: 332-337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathophysiology and puzzles of the volume-sensitive outwardly rectifying anion channel. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Sato K, Numata T
  • 雑誌名: J.Physiol.(London) 587 ページ: 2141-2149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective and direct inhibition of TRPC3 channels underlies biological activities of a pyrazole compound. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S, Kato K, Nishida M, Mio K, Sumaga T, Sawaguchi Y, Yoshida T, Wakamori M, Mori E, Numata T, Ishii M, Takemoto H, Ojida A, Watanabe K, Uemura A, Kurose H, Morii T, Kobayashi T, Sato Y, Sato C, Hamachi I, Mori
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 106 ページ: 5400-5405
  • 査読あり
• [雑誌論文] A pathogenic C terminus-truncated polycystin-2 mutant enhances receptor-activated Ca2+ entry via association with TRPC3 and TRPC7. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyagi K, Kiyonaka S, Yamada K, Miki T, Mori E, Kato K, Numata T, Sawaguchi Y, Numaga T, Kimura T, Kanai Y, Kawano M, Wakamori M, Nomura H, Koni I, Yamagishi M, Mori Y.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 284 ページ: 34400-34412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and variable functions of TRP channels (2009)
  • 著者名/発表者名: Numata T, Kozai D, Takahashi N, Kato K, Uriu Y, Yamamoto S, Kaneko T, Shinmoto T, Mori Y.
  • 雑誌名: Seikagaku. 81 ページ: 962-983
• [学会発表] Cation channel channel activity determines cell death in human epithelial cells (2009)
  • 著者名/発表者名: T Numata, F Wehner, K Sato, Y Okada
  • 学会等名: PAT-CVR Joint Symposium
  • 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
  • 年月日: 20090803-20090806
• [学会発表] Expression of TRPM7 channels switches acidosis-induced cell death from apoptosis to necrosis in human (2009)
  • 著者名/発表者名: T Numata, Y Okada
  • 学会等名: The 36th Congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 20090727-20090801