カルシウム活性化クロライドチャネルTMEM16の新規修飾サブユニットの同定

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460104
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 山村 寿男 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80398362)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: クロライドチャネル / カルシウム / TMEM16A / 血管 / 平滑筋

研究実績の概要

カルシウム活性化クロライドチャネルは、細胞内カルシウム濃度の上昇により活性化され、血管平滑筋細胞を脱分極すなわち収縮方向へ誘導する。我々は、カルシウム活性化クロライドチャネルの分子実体として同定されたTMEM16Aチャネルに注目し、血管平滑筋におけるTMEM16Aチャネルの機能解析およびその活性を修飾する因子の同定を行ってきた。本年度は、血管平滑筋に豊富に発現しているTMEM16Aチャネルに対する他のTMEM16ファミリー遺伝子の影響を解析した。ヒトおよびラットTMEM16A（細胞内カルシウムに対する感受性は高い、活性化および不活性化は遅い）を発現させたHEK293細胞にTMEM16B（細胞内カルシウムに対する感受性は低い、活性化および不活性化は早い、カルシウム活性化クロライドチャネル活性を有する）を一過性に遺伝子導入し、パッチクランプ法を用いて電気生理学的および薬理学的解析を行った。その結果、共発現により、TMEM16Aチャネルの細胞内カルシウム感受性が低下し、活性化および不活性化が早くなった。その変化量は、TMEM16Bの導入量に比例した。次に、TMEM16AとTMEM16Bの相互作用を検出するため、全反射蛍光（TIRF）顕微鏡下での蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）解析および共焦点蛍光顕微鏡下での蛍光タンパク質再構成法（BiFC）アッセイを行った。その結果、TMEM16AはTMEM16Bと相互作用し、ヘテロ二量体として機能的カルシウム活性化クロライドチャネルを形成できることが示唆された。本研究成果は、TMEM16チャネルの生理機能を解明する上で、非常に重要な知見であると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] アリゾナ大学/イリノイ大学シカゴ校(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: アリゾナ大学/イリノイ大学シカゴ校
• [雑誌論文] Modulation of Ca2+ oscillation and melatonin secretion by BKCa channel activity in rat pinealocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizutani H, Yamamura H, Muramatsu M, Hagihara Y, Suzuki Y, Imaizumi Y.
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol 巻: 310(9) ページ: C740-7
  • DOI: 10.1152/ajpcell.00342.2015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protein-coupled fluorescent probe to visualize potassium ion transition on cellular membranes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirata T, Terai T, Yamamura H, Shimonishi M, Komatsu T, Hanaoka K, Ueno T, Imaizumi Y, Nagano T, Urano Y.
  • 雑誌名: Anal Chem 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathogenic role of calcium-sensing receptors in the development and progression of pulmonary hypertension. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tang H, Yamamura A, Yamamura H, Song S, Fraidenburg DR, Chen J, Gu Y, Pohl NM, Zhou T, Jiménez-Pérez L, Ayon RJ, Desai AA, Goltzman D, Rischard F, Khalpey Z, Black SM, Garcia JG, Makino A, Yuan JX.
  • 雑誌名: Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1152/ajplung.00050.2016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Notch activation of Ca2+ signaling in the development of hypoxic pulmonary vasoconstriction and pulmonary hypertension. (2015)
  • 著者名/発表者名: Smith KA, Voiriot G, Tang H, Fraidenburg DR, Song S, Yamamura H, Yamamura A, Guo Q, Wan J, Pohl NM, Tauseef M, Bodmer R, Ocorr K, Thistlethwaite PA, Haddad GG, Powell FL, Makino A, Mehta D, Yuan JX.
  • 雑誌名: Am J Respir Cell Mol Biol 巻: 53(3) ページ: 355-67
  • DOI: 10.1165/rcmb.2014-0235OC
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of store-operated Ca2+ entry activity by cell cycle dependent up-regulation of Orai2 in brain capillary endothelial cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kito H, Yamamura H, Suzuki Y, Yamamura H, Ohya S, Asai K, Imaizumi Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 459(3) ページ: 457-62
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.02.127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orai1-Orai2 complex is involved in store-operated calcium entry in chondrocyte cell lines. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inayama M, Suzuki Y, Yamada S, Kurita T, Yamamura H, Ohya S, Giles WR, Imaizumi Y.
  • 雑誌名: Cell Calcium 巻: 57(5-6) ページ: 337-47
  • DOI: 10.1016/j.ceca.2015.02.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ClC-7 chloride channel is downregulated by hypoosmotic stress in human chondrocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurita T, Yamamura H, Suzuki Y, Giles WR, Imaizumi Y.
  • 雑誌名: Mol Pharmacol 巻: 88(1) ページ: 113-20
  • DOI: 10.1124/mol.115.098160
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New light on ion channel imaging by total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamura H, Suzuki Y, Imaizumi Y.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci 巻: 128(1) ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2015.04.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 低浸透圧環境下で発現低下する軟骨細胞ClC-7クロライドチャネル (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村寿男、栗田卓、鈴木良明、今泉祐治
  • 雑誌名: 臨床薬理の進歩 巻: 36 ページ: 21-31
• [雑誌論文] 肺動脈平滑筋におけるCa2+シグナルの異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村彩、山村寿男
  • 雑誌名: 東邦医会誌 巻: 62(3) ページ: 200-2
• [学会発表] Two-pore-domain K+チャネル TASK1、TALK2 のヘテロ 2 量体形成の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堤香菜子、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] 軟骨細胞株における新規BK チャネルスプライスバリアント体の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木良明、大矢進、山村寿男、Wayne R. Giles、今泉祐治
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] ヒト由来軟骨肉腫細胞株 (OUMS-27) における容量依存性 Cl−チャネルの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田啓史、栗田卓、山村寿男、鈴木良明、今泉祐治
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 門脈圧亢進症モデルマウスの門脈平滑筋におけるTMEM16Aチャネルの発現低下 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山村寿男、近藤るびい、古川奈美、鈴木良明、今泉祐治
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 一発の活動電位により細胞死を引き起こす改変遺伝子導入培養細胞系を用いたK2Pチャ ネル作用薬の新規スクリーニング法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川﨑桂輔、藤井将人、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] ウシ脳血管内皮細胞において低酸素培養はKir2.1発現上昇を介してストア作動性Ca2+流入を増大させる。 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山村英斗、鈴木良明、山村寿男、浅井清文、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] 小胞体－ミトコンドリア機能連関と平滑筋カルシウムシグナリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 山村寿男、川崎桂輔、鈴木良明、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] TMEM16AとTMEM16Bによって構成されるヘテロCa2+活性化Cl-チャネルの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 萩原由実子、山村寿男、西村歌織、鈴木良明、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 門脈圧亢進症モデルマウスの門脈平滑筋におけるTMEM16Aチャネルの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川奈美、山村寿男、鈴木良明、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 気管支平滑筋におけるBKγサブユニットによるBKCaチャネル機能制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田さゆり、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 血管平滑筋細胞のカベオラ・Ca2+マイクロドメインを介したジャンクトフィリン2と大コンダクタンスCa2+活性化K+チャネルとの分子間相互作用の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐伯尚紀、鈴木良明、山村寿男、竹島浩、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] マウス気道上皮繊毛細胞における繊毛運動制御に対するCｌ-チャネル活性の寄与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田茜、大羽輝弥、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 大コンダクタンスCa2+活性化K+(BK)チャネルのエクソン2の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木良明、大矢進、山村寿男、Wayne R. Giles、今泉祐治
  • 学会等名: 酸素生物学・ダイイングコード合同若手会議
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-01-26 – 2016-01-28
• [学会発表] 平滑筋Ca2+マイクロドメインにおけるMitofusinの生理機能と病態での変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川崎桂輔、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 酸素生物学・ダイイングコード合同若手会議
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-01-26 – 2016-01-28
• [学会発表] 低酸素培養下におけるウシ脳血管内皮細胞はKir2.1発現上昇を介してストア作動性Ca2+流入を増大させる (2016)
  • 著者名/発表者名: 山村英斗、鈴木良明、山村寿男、浅井清文、今泉祐治
  • 学会等名: 酸素生物学・ダイイングコード合同若手会議
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-01-26 – 2016-01-28
• [学会発表] 血管平滑筋細胞のカベオラ・Ca2+マイクロドメインにおけるジャンクトフィリン2機能の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯尚紀、鈴木良明、山村寿男、竹島浩、今泉祐治
  • 学会等名: 第25回日本循環薬理学会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] イオンチャネル標的創薬のための新規スクリーニング系実用化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川崎桂輔、藤井将人、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第6回スクリーニング学研究会
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] 気管支平滑筋におけるCa2+活性化K+チャネル新規修飾サブユニット機能の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野田さゆり、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第128回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] Kir2.1による低酸素培養下での脳血管内皮細胞のCa2+動態制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村英斗、鈴木良明、山村寿男、浅井清文、今泉祐治
  • 学会等名: 第128回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] 血管平滑筋の筋張力制御因子とジャンクトフィリン2の分子間相互作用の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯尚紀、鈴木良明、山村寿男、竹島浩、今泉祐治
  • 学会等名: 心血管膜輸送研究会2015「心臓・血管系の包括的な機能統合研究」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2015-10-29 – 2015-10-30
• [学会発表] 低酸素培養による脳血管内皮細胞のCa2+動態変化に対するKir2.1の寄与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村英斗、鈴木良明、山村寿男、浅井清文、今泉祐治
  • 学会等名: 心血管膜輸送研究会2015「心臓・血管系の包括的な機能統合研究」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2015-10-29 – 2015-10-30
• [学会発表] 低酸素刺激による脳血管内皮細胞のCa2+動態変化に対するKir2.1の寄与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村英斗, 鈴木良明, 山村寿男, 浅井清文, 今泉祐治
  • 学会等名: 次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2015
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-29
• [学会発表] ジャンクトフィリン2の血管平滑筋Ca2+マイクロドメイン形成への関与と大コンダクタンスCa2+活性化K+チャネルに対する分子修飾の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯尚紀、鈴木良明、山村寿男、竹島浩、今泉祐治
  • 学会等名: 生体機能と創薬シンポジウム2015
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-08-27
• [学会発表] 門脈圧亢進症モデルマウスの門脈平滑筋細胞におけるTMEM16Aの発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村寿男、近藤るびい、古川奈美、鈴木良明、今泉祐治
  • 学会等名: 第57回日本平滑筋学会総会
  • 発表場所: 宇部
  • 年月日: 2015-08-26
• [学会発表] 気管支平滑筋におけるCa2+活性化K+チャネル新規修飾サブユニットの生理機能解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野田さゆり、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第57回日本平滑筋学会総会
  • 発表場所: 宇部
  • 年月日: 2015-08-26
• [学会発表] 軟骨細胞モデルにおけるCl-チャネル(ClC-7)と変形性関節症の関連 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木良明、栗田卓、山村寿男、Wayne R. Giles、今泉祐治
  • 学会等名: 第23回クリニカルファーマシーシンポジウム医療薬学フォーラム2015
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-07-05
• [学会発表] 気管支平滑筋機能に対する新規Ca2+活性化K＋チャネル修飾サブユニットの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野田さゆり、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第23回クリニカルファーマシーシンポジウム医療薬学フォーラム2015
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-07-05
• [学会発表] 血管平滑筋におけるmitofusinの カルシウムマイクロドメイン形成への関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川崎桂輔、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第127回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-06-25
• [学会発表] 血管平滑筋細胞におけるジャンクトフィリン2によるシグナルドメイン形成への寄与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯尚紀、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
  • 学会等名: 第127回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-06-25
• [学会発表] 肺動脈平滑筋におけるCa2+シグナルの異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山村寿男
  • 学会等名: 第146回東邦大学医学会例会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-18
  • 招待講演
• [学会発表] Orai1-Orai2 complex is involved in store-operated calcium entry in chondrocyte cell line (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yamada, Munenori Inayama, Yoshiaki Suzuki, Takashi Kurita, Hisao Yamamura, Susumu Ohya, Wayne R. Giles, Yuji Imaizumi
  • 学会等名: TRPs and SOCs -Unconventional Ca2+ Physiology-
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-05
  • 国際学会
• [備考] 名古屋市立大学 大学院薬学研究科 細胞分子薬効解析学分野 ホームページ
  • URL: http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ysg