蝸牛血管条辺縁細胞におけるスフィンゴミェリンによるKCNQ1の調節機構の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670719
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 宋 文杰 熊本大学, 生命科学研究部, 教授 (90216573)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: SMS1 / KCNQ1/KCNE1 / PKD

研究実績の概要

本研究では、スフィンゴミェリン(SM)によるKCNQlの調節機構を解明することを目的にしている。従来の知見では、SMがKCNQlに直接作用するか否か不明であるため、単一の細胞でスフィンゴミェリン合成酵素（SMS1）の活性を操作して、KCNQ1/KCNE1活性に変化が見られるかを検討した。カリウムチャネルの発現レベルが低いHEK293T細胞をモデルに用いた。昨年まで、１）この細胞へのKCNQ1/KCNE1電流の導入、２）SMS1阻害剤であるD609による電流密度の低下と電流の性質の変化、３）SMS1発現を特異的に抑制するshRNAによる電流密度の低下、の三つを示し、SMS1活性がKCNQ1/KCNE1チャネルの性質を変えずに、密度を増加させることが強く示唆された。さらに、そのメカニズムを調べるために、SMS1が触媒する反応の産物の一つであるDAGに注目し、DAG依存性キナーゼPKDの役割を調べたところ、電流密度を変えることが判明した。また、PKD阻害剤とSMS1shRNAの効果は非加算的であったため、PKDはSMS1の下流で働くと示唆された。本年度において、これらのことをさらに確かめるために、別のPKD阻害剤を用いても同様な結果が得られることを示し、また、DAGアナログであるPMAの効果を調べた。PMAは電流密度を変えなかった。これは恐らくPMAはPKDのみならず、PKCも活性化させるためと考えられる。研究のすべての結果はAmerican Journal of Physiology-Cell Physiologyに受理され、公表されることとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of membrane KCNQ1/KCNE1 channel density by sphingomyelin synthase 1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wu MK, Takemoto M, Taniguchi M, Takumi T, Okazaki T, Song W-J.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology-Cell Physiology 巻: (in press) ページ: (in press)
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of the somatosensory parietal ventral area and overlap of the somatosensory and auditory cortices in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura M, Sawatari H, Takemoto M, Song WJ.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 99 ページ: 55-61
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.06.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Mating related interactive vocal communication with sub-centisecond precision in guinea pigs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masataka Nishimura, Yuta Shiromi, Wen-Jie Song
  • 学会等名: 39th Annual Midwinter Meeting of Association for Research in Otolaryngology
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2016-02-20 – 2016-02-24
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of a group of neurons with specific location in layer 2 of mouse temporal cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Huan Luo, Kayoko Hasegawa, Wen-Jie Song
  • 学会等名: The 2nd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-12-12 – 2015-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] A binaural compensatory mechanism in the auditory system: enhanced cortical response to a sound to the ipsilateral ear in a stream of binaural sounds (2015)
  • 著者名/発表者名: Masataka Nishimura and Wen-Jie Song
  • 学会等名: The 2nd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-12-12 – 2015-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of Membrane KCNQ1/KCNE1 Channel Density by Sphingomyelin Synthase 1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Meikui Wu, Makoto Takemoto, Makoto Taniguchi,Toru Takumi, Toshiro Okazaki, Wen-Jie Song
  • 学会等名: The 2nd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2015-12-12 – 2015-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Anatomical study on thalamocortical and corticocortical connections of the mouse auditory insula (2015)
  • 著者名/発表者名: Makoto Takemoto, Wen-Jie Song
  • 学会等名: The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部知覚生理学教室
  • URL: http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/physiol2/publications.html