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

2011 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 / リン酸化 / 活性化モード

研究概要

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という実験事実を踏まえ、以下の研究を遂行した。(1)TRPC6-N端のみ発現する停止コドンを導入した変異体、及びN端のアンキリン様リピート(ANK1、ANK2)の欠失変異体を作成して、受容体刺激や機械刺激に対する応答を調べたところ、N端のみの発現によってドミナントネガティブ的な抑制がみられた。また、ANK2の欠失によって、受容体反応・機械刺激応答が共に強く抑制された。前者の実験では、膜への蛋白質発現が強く阻害されたが、後者では殆ど変化がなかった。以上より、N端遠位側のアンキリンリピートはTRPC6チャネルと機械刺激伝達経路との機能的な相互作用に必須であり、それ以外のN端領域がチャネル蛋白質の膜発現に必須であることが示唆された。(2)PKGでリン酸化されるN端69番目トレオニン(Thr69)をアラニンで置換すると(T69A)、細胞骨格アクチンとの相互作用が増強し、PKGのリン酸化を行っても影響を受けなくなった。また、Thr69をグルタミン酸を置換して(T69E)疑似的なリン酸化状態をつくるとアクチンとの相互作用が減少し、またPKG7)リン酸化による抑制効果が見られなくなった。更にyeast hybrid法を用いて、N端近位側(アンキリンリピートの近接領域)にあるロイシンジッパーモチーフを系統的に変異させると、TRPC6チャネルとPKG-1の相互作用が損なわれた。以上より、ANKに隣接した領域にPKG-1が繋留されており、そのT69リン酸化作用によって、TRPC6チャネルの受容体・機械刺激応答が負の制御をうけていること、それにはアクチンとの相互作用が重要であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Critical Role of TRPC1-mediated Ca^<2+> entry in Decidualization of Human Endometrial Stromal Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawarabayashi Y, Hai L, Honda A, Horiuchi S, Tsujioka H, Inoue R.
  • 雑誌名: Mol Endocrinol 巻: 26(5) ページ: 846-858
  • DOI: DOI:10.1210/me2011-1259
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Self-limiting Regulation of TRPC3/C6/C7 Channels Coupled with PI(4,5)P_2-Diacylglycerol Signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Imai, Kyohei Itsuki, Yasushi Okamura, Ryuji Inoue, Masayuki X.Mori
  • 雑誌名: Journal of Physiology, London 巻: 590 ページ: 1101-1119
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2011.221358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Counteracting effect of TRPC1-associated 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: 301(2) ページ: G356-67
  • DOI: DOI:10.1152/ajpgi.00354.2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative measurement of intracellular Ca^<2+> and calmodulin binding to target molecules using Fura-2 and CFP/YFP based FRET imaging in living cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Mori MX, Imai Y, Itsuki K, Inoue R.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50(21) ページ: 4685-96
  • DOI: DOI:10.1021/bi200287x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cilostazol Suppresses Angiotensin II-Induced Vasoconstriction via Protein Kinase A-Mediated Phosphorylation of the Transient Receptor Potential Canonical 6 Channel (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishioka K, Nishida M, Ariyoshi M, Jian Z, Saiki S, Hirano M, Nakaya M, Sato Y, Kita S, Iwamoto T, Hirano K, Inoue R, Kurose H.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol 巻: 31 ページ: 2278-2286
  • DOI: DOI:10.1161/ATVBAHA.110.221010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual signaling pathways of arterial constriction by extracellular UTP in the rat (2011)
  • 著者名/発表者名: Megumi Sugihara, Hiromitsu Morita, Miho Matsuda, Hisanori Umebayashi, Shunichi Kajioka, Shinichi Ito, Motohiro Nishida, Ryosuke Inoue, Toshiko Futatsuki, Jun Yamazaki, Yasuo Mori, Ryuji Inoue, Yushi Ito, Kihachiro Abe, Masato Hirata
  • 雑誌名: J Pharmacol.Sci. 巻: 115(3) ページ: 293-308
  • DOI: 10.1254/jphs.10281FP
  • 査読あり
• [雑誌論文] BK_<Ca> and K_v channels limit conducted vasomotor responses in rat mesenteric terminal arterioles (2011)
  • 著者名/発表者名: Bjorn Olav Hald, Jens Christian Brings Jacobsen, Thomas Hartig Braunstein, Ryuji Inoue, Yushi Ito, Preben Graae Sorensen, Niels-Henrik Holstein-Rathloul, Lars Jorn Jensen
  • 雑誌名: Pflugers Archiv Eur J Physiol 巻: 463(2) ページ: 279-295
  • DOI: 10.1007/s00424-011-1049-8
  • 査読あり
• [学会発表] A self-limiting regulation of TRPC3/C6/C7 channels linked with PIP2-PLC-DAG signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Imai Y, Itsuki K, Okamiura Y, Inoue R
  • 学会等名: 公募シンポジウム47,第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] Arrhythmogenic potential of TRPM4 channel investigated in expression and an atrial myocytes line (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yubin Duan, Hu Yaopeng
  • 学会等名: 公募シンポジウム21,第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] Counteracting effect of TRPC1 mediated store-operated Ca^<2+> influx on TNFα-induced COX-2-dependent prostaglandin E_2 production in human colonic myofibroblasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Lin-Hai Kurahara, Yasuhiro Kawarabayashi, Akira Honda, Ryuji Inoue
  • 学会等名: The 10^<th> Korea-Japan Joint Symposium
  • 発表場所: Daegyu, Korea
  • 年月日: 2012-02-18
• [学会発表] 膜脂質とリン酸化によるTRPCチャネルを介したCa情報伝達制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 蔵王カンファレンス
  • 発表場所: 山形(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Possible contribution of TRPM4 channel to cardiac arrhythmogenicity evaluated in heterologously expressing cells and cultured atrial myocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yubin Duan, Yaopeng Hu, Ryuji Inoue
  • 学会等名: The 1st HD Physiology International Symposium : Integrative Multi-level Systems Biology for In Silico Cardiology and Pharmacokinetics
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] 心血管病態におけるTRPチャネルの役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 横浜市立大学医学部セミナー
  • 発表場所: 横浜(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] TRPC3/C6/C7チャネルにおけるPIP2に対するサブタイプ特異的感受性と不活性化相関 (2011)
  • 著者名/発表者名: 斎郷平、今井裕子、岡村康司、井上隆司、森誠之
  • 学会等名: 生理研研究会「心血管イオンチャネル・トランスポーター研究の新展開」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Correlation between Ca^<2+> influx channels expression and cell cycle stages in bone marrow stromal cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, J, Inoue, R
  • 学会等名: BIT's 4th Annual World Congress of Regenerative Medicine & Stem Cell-2011
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Mechanosensitive TRP channels in cardiovascular function and disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yaopeng Hu, Yubin Duan, Yuko Imai, Kyohei Itsuki
  • 学会等名: International Symposium on Mechanobiology (5th Shanghai International Conference on Biophysics and Molecular biology)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] 心血管系における受容体・機械刺激活性化Ca^<2+>流入の分子病態生理学的意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上隆司
  • 学会等名: 第28回日本医学会総会5-S-6シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-04-09
• [図書] The pathophysiological implications of TRP channels in cardiac arrhythmia. In : Cardiac Arrhythmias-New Considerations-. ISBN 978-953-51-0126-0(ed.Francisco R.Breijo-Marquez) (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yubin Duan, Yaopeng Hu, Jun Ichikawa
  • 総ページ数: 73-96
  • 出版者: InTech Review-Open Access Publisher, http://www.intechopen.com
• [図書] Lipid-mediated mechanisms involved in the mechanical activation of TRPC6 and TRPV4 channels in the vascular tone regulation. In : "Mechanosen sitivity in Cells and Tissues. Volume, No 6.-Mechanically Gated Channels and their resulation-".(eds.A.Kamkin & Kiseleva) (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Yaopeng Hu, Yubin Duan, Kyohei Itsuki
  • 出版者: Springer Verlag, Germany(in press)
• [図書] TRP channels and blood pressure regulation. In : TRP channel in health and disease : Implications for Diagnosis and Therapy(ed. : A.Szallasi) (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Inoue, Juan Shi
  • 総ページ数: 171-196
  • 出版者: Nova Science Publishers, UK
• [備考]
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/physiol/index-j.htm