心血管Ca2+流入チャネルTRPC6蛋白質の活性化モード制御機構の解明

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21590246
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 井上 隆司 福岡大学, 医学部, 教授 (30232573)
• キーワード: Ca^<2+>チャネル / TRP蛋白質 / 受容体刺激 / 機械刺激 / リン酸化 / 活性化モード / 腎疾患遺伝子変異 / 細胞骨格

研究概要

TRPC6蛋白質は、血管収縮性神経伝達物質・ホルモンの受容体刺激や血圧上昇・血流等の機械刺激で活性化されるCa^<2+>流入チャネルである。このチャネルの活性化に対する、膜脂質、細胞骨格、リン酸化による統合的制御の分子機構を明らかにし、更にその病態生理学的意義を探ることを目的として以下の実験を行った。
TRPC6チャネルN端のThr69がPKGやPKAでリン酸化されると、アクチン細胞骨格との相互作用が弱まり、ジアシルグリセロールや20-HETE等の受容体刺激・機械刺激の脂質メディエーターを介した、TRPC6チャネル活性化が著しく減弱することが明らかとなった。また、その近傍にある遺伝子変異(家族性巣状糸球体硬化症のP112Q、M132T、T143S変異)によって、受容体反応が亢進し、機械刺激反応が著しい増強あるいは抑制を受けることから、N端と細胞骨格との相互作用はTRPC6チャネルの受容体刺激・機械刺激応答に必須であり、これを脂質メディエーターが修飾していることが示唆された。更に、これらの結果と一致して、一次培養心筋細胞の伸展刺激によるTRPC6を介した興奮性Ca応答が、phosphodiesterase V阻害薬sildenafil投与によるcGMP/PKG系の活性化によって抑制されることや、心房性Na利尿ペプチドによる心筋細胞のcGMP/PKG系の活性化が、TRPC3/TRPC6を介したCa流入による病的な心肥大応答を抑制することが明らかとなった。また一酸化窒素ドナーであるSNAPの長時間投与によってTRPC6による自発活性の誘発が観察された。

研究成果

• [雑誌論文] Dual signaling pathways of arterial constriction by extracellular UTPin the rat. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugihara M, Morita H, Matsuda M, Umebayashi H, Kajioka S, Ito S, Nishida M, Inoue R, Futatsuki T, Yamazaki J, Mori Y, Inoue R, Ito Y, Abe K, Hirata M.
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 巻: 115(3) ページ: 293-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative measurement of intracellular Ca^<2+> and calmodulin bindingto target molecules using Fura-2 and CFP/YFP based FRET imagingin living cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mori MX, Imai Y, Itsuki K, Inoue R
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Counteracting effect of TRPC1-asscoiated Ca^<2+> influx on TNFα induced COX-2-dependent prostaglandin E_2 production in human colonic myofibroblasts (2011)
  • 著者名/発表者名: Hai L, Kawarabayashi Y, Imai Y, Honda A, Inoue R
  • 雑誌名: American Journal of Physiology -Gastrointestinal and Liver Physiology 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+> Influx and protein scaffolding via TRPC3 sustain PKCβ and ERK activation in B cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Numaga T, Nishida M, Kiyonaka S, Kato K, Katano M, Mori E, Kurosaki E, Inoue R, Hikida M, Putney, Jr, JW, Mori Y
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 123(6) ページ: 927-938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of TRPC6 channels at Thr^<69> is required for anti-hypertrophic effects of phosphodiesterase 5 inhibition. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishida M, Watanabe K, Satoh Y, Nakaya M, Kitajima N, Ide T, Inoue R, Kurose H
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285(17) ページ: 13244-13253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of TRPC6 channel activity contributes to the anti-hypertrophic effects of natriuretic peptides-guanylyl cyclase-Asignaling in the heart. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Kuwahara K, Nishida M, Jian Z, Rong X, Kiyonaka S, Kuwabara Y, Kurose H, Inoue R, Mori Y, Li Y, Nakagawa Y, Usami S, Fujiwara M, Yamada Y, Minami T, Ueshima K, Nakao K
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 106(12) ページ: 1849-1860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of cardiovascular TRP channel functions along the NO-cGMP-PKG axis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue R, Shi J, Jian Z, Imai Y
  • 雑誌名: Expert Review of Clinical Pharmacology 巻: 285(17) ページ: 347-360
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞内脂質メディエーターの細胞機能疾患 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Quantitative semi-simultaneous imaging of Ca^<2+> and Ca^<2+>-dependent calmodulin interactions by FRET. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Imai Y, Isuki K, Inoue R
  • 学会等名: The 9^<th> Korea-Japan Joint Symposium.
  • 発表場所: Kagoshima
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 多階層統合生体シミュレーションから生命機能の理解と予測医学の実現を目指して (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 文科省新学術領域研究「多階層生体機能学」キックオフシンポジウム
  • 発表場所: 大阪(講演)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 心血管CaチャネルTRPC6の機能と制御 -受容体機械刺激応答性のリン酸化を介した統合的制御機構- (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 第13回札幌高血圧セミナー
  • 発表場所: 札幌(特別講演)
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] PKG is a keynegative regulator fro recptor-activated and mechanose nsitive vasoconstrictive Ca^<2+> channel TRPC6. (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue R, Jian Z, Shi J, Honda A, Mori M
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-05-20
• [図書] TRP channels and blood pressure regulation.(In : TRP channel in health anddisease : Implications for Diagnosis and Therapy.ed., A.Szallasi.) (2011)
  • 著者名/発表者名: Ynoue R, Shi J
  • 総ページ数: 171-196
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考] 個人用
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.acjp/physiol/index-j.htm
• [備考] 所属機関
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/research/scholar