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2017 年度 実績報告書

創薬標的としてのカルシウム依存性イオンチャネル機能複合体群の分子薬理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26293021
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

今泉 祐治  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (60117794)

研究分担者 山村 寿男  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 准教授 (80398362)
鈴木 良明  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 助教 (80707555)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード薬学 / 薬理学 / 生理学 / 生体分子 / シグナル伝達 / イメージング / カルシウムシグナル / イオンチャネル
研究実績の概要

①ウシ脳血管内皮細胞株に低酸素ストレスを負荷するとKir2.1の発現が上昇し、静止膜電位を過分極方向に維持することで、ストア作動性Ca2+流入(SOC)を増強することを明らかにしてきた。このKir2.1発現上昇機構について詳細に調べた結果、低酸素ストレスによりHIF-1αの発現が低下することでdynamin-2の発現が上昇し、これがKir2.1の細胞膜への輸送を促進することを明らかにした。この成果はAm J Physiol Cell Physiolに掲載予定である。
②ウシ脳血管内皮細胞株のホールセルパッチクランプ法による解析の結果、Ca2+活性化Cl-(ClCa)チャネルの分子実体として知られるTMEM16Aが機能的に発現していることを明らかにした。TMEM16A活性は静止膜電位を脱分極側に維持する働きと、細胞増殖を促進する働きがあることが判明した。現在論文作成中である。
③マウス骨髄由来マクロファージ(Mφ)において、Kir2活性がSOC活性を上昇させることが明らかになった。そこで、単球からMφへの分化、細胞増殖や貪食に対するKir2の影響を調べたが、いずれの場合もBa2+投与による変化は見られなかった。一方、LPSで刺激してM1に分化させると、Kir2電流量は有意に低下し、静止膜電位の脱分極シフトと静止時の細胞内Ca2+濃度の低下が観察された。M1状態のMφに対してKir2.1を過剰発現させると、サイトカイン産生は有意に低下した。Kir2.1はMφのM1状態への分化に対する抑制因子の1つとして機能すると推測される。
④ラット松果体細胞において、TMEM16AとTMEM16Bが機能的なヘテロ2量体を形成し、静止膜電位の制御やメラトニン産生に寄与することを明らかにした。この成果はJ Biol Chemに発表した。
⑤3型リアノジン受容体(RyR3)遺伝子欠損マウス由来の腸間膜動脈平滑筋において、RyR2の活性上昇によりCa2+スパークが増加することを明らかにした。これによりBKチャネル活性が上昇し、Ca2+負荷時でも静止筋張力を低下させることが判明した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] カルガリー大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      カルガリー大学
  • [雑誌論文] Negative regulation of cellular Ca2+ mobilization by ryanodine receptor type 3 in mouse mesenteric artery smooth muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuki K, Kato D, Takemoto M, Suzuki Y, Yamamura H, Ohya S, Takeshima H, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00006.2018.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TMEM16A and TMEM16B channel proteins generate Ca2+-activated Cl- current and regulate melatonin secretion in rat pineal glands.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamura H, Nishimura K, Hagihara Y, Suzuki Y, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 293(3) ページ: 995-1006.

    • DOI

      10.1074/jbc.RA117.000326.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Ca2+ coupling between mitochondria and sarcoplasmic reticulum following depolarization in guinea pig urinary bladder smooth muscle cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamura H, Kawasaki K, Inagaki S, Suzuki Y, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol.

      巻: 314(1) ページ: C88-C98.

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00208.2017.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypoxic stress up-regulates Kir2.1 expression by a pathway including hypoxic-inducible factor-1 and dynamin2 in brain capillary endothelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamura H, Suzuki Y, Yamamura H, Asai K, Giles WR, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heterodimerization of two pore domain K+ channel TASK1 and TALK2 in living heterologous expression systems.2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y, Tsutsumi K, Miyamoto T, Yamamura H, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 12(10) ページ: e0186252.

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0186252.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Up-Regulation of the Voltage-Gated KV2.1 K+ Channel in the Renal Arterial Myocytes of Dahl Salt-Sensitive Hypertensive Rats.2017

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara K, Ohya S, Suzuki Y, Yamamura H, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull.

      巻: 40(9) ページ: 1468-1474.

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00289.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological roles of mitochondria and mitofusins on Ca2+ signaling in smooth muscles.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamura H, Suzuki Y, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      Nihon Yakurigaku Zasshi.

      巻: 149(6) ページ: 260-263.

    • DOI

      10.1254/fpj.149.260.

  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying pimaric acid-induced modulation of voltage-gated K+ channels.2017

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Suzuki Y, Yamamura H, Ohya S, Muraki K, Imaizumi Y.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 133(4) ページ: 223-231.

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2017.02.013.

    • 査読あり
  • [学会発表] 気管支平滑筋におけるBKCaチャネル修飾サブユニットγ1の生理機能2018

    • 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
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 血管平滑筋ミトコンドリアのエネルギー産生におけるMitofusin2の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      稲垣奏、山村寿男、鈴木良明、今泉祐治
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 低酸素ストレスは、HIF-1α-Dynamin2-Kir2.1シグナルを介して、脳微小血管内皮細胞の細胞増殖亢進に寄与する。2018

    • 著者名/発表者名
      山村英斗、鈴木良明、山村寿男、浅井清文、Wayne Giles、今泉祐治
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 改変遺伝子導入培養細胞系を用いたK2Pチャネル標的作用薬の新規高効率評価方法2018

    • 著者名/発表者名
      川﨑桂輔、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 肝硬変由来門脈圧亢進症とCa2+活性化Cl-チャネルTMEM16A2018

    • 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95回日本生理学会大会
  • [学会発表] 疾患治療標的および創薬標的としてのイオンチャネル分子機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      今泉祐治
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 招待講演
  • [学会発表] カベオラ-筋小胞体間のシグナル伝達を効率化させる平滑筋Ca2+マイクロドメイン機構の解明2017

    • 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
      生理研研究所オルガネラ研究会2017「オルガネラダイナミクスの新規制御機構とその病態生理」
  • [学会発表] 松果体Ca2+活性化Cl-チャネルを構成するTMEM16AとTMEM16Bのホモ・ヘテロ複合体の電流特性2017

    • 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131回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 血管平滑筋におけるカベオラと筋小胞体膜間のシグナル伝達-変換機構を効率化させるCa2+マイクロドメイン基盤分子の解明2017

    • 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131回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 低酸素培養下におけるHIF-1α-Dynamin2-Kir2.1シグナルは、脳血管内皮細胞の細胞増殖亢進に寄与する。2017

    • 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131回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] TASK1-TALK2異種2 量体形成によるチャネル特性の変化2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木良明、堤香菜子、宮本達也、山村寿男、今泉祐治
    • 学会等名
      第131回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 大コンダクタンスCa2+活性化K+チャネル新規修飾サブユニットによる気管支平滑筋機能の制御と気管支病態形成への関与2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木良明、野田さゆり、山村寿男、今泉祐治
    • 学会等名
      公益財団法人ソルト・サイエンス研究財団 第29回助成研究発表会
  • [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発現調節機構について2017

    • 著者名/発表者名
      古川奈美、山村寿男、近藤るびい、鈴木良明、今泉祐治
    • 学会等名
      第59回日本平滑筋学会総会
  • [学会発表] ジャンクトフィリン2とカベオラが構築する平滑筋Ca2+マイクロドメインはCa2+シグナル伝達-変換機構を促進する2017

    • 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59回日本平滑筋学会総会
  • [学会発表] 大コンダクタンスCa2+活性化K+チャネル新規修飾サブユニットによる気管支平滑筋機能の制御2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木良明、野田さゆり、山村寿男、今泉祐治
    • 学会等名
      第59回日本平滑筋学会総会
  • [学会発表] 低酸素培養下脳微小血管内皮細胞の細胞増殖に対するHIF-1α-Dynamin2-Kir2.1シグナルの関与2017

    • 著者名/発表者名
      山村英斗、鈴木良明、山村寿男、浅井清文、Wayne Giles、今泉祐治
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2017
  • [学会発表] 気管支平滑筋におけるγサブユニットによるBKCaチャネル活性制御機構の解明2017

    • 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
      次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2017
  • [学会発表] 血管平滑筋において細胞内Ca2+マイクロドメインの基盤を形成する分子・ジャンクトフィリン2の機能解析2017

    • 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
      生理学研究所 心血管膜輸送研究会2017「心臓・血管系の頑健性と精緻な制御を支える分子基盤の統合的解明」
  • [学会発表] Hypoxic stress facilitates cell proliferation via dynamin2-Kir2.1 pathway in brain capillary endothelial cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Hideto Yamamura, Yoshiaki Suzuki, Hisao Yamamura, Kiyofumi Asai, Wayne Giles and Yuji Imaizumi
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease (CaBP20)
    • 国際学会
  • [学会発表] A new splice variant of large-conductance Ca2+-activated K+ (BK) channel a subunit alters human chondrocyte function.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Suzuki
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease (CaBP20)
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional molecular complexes of junctophilin-2 and caveolin-1 are essential for Ca2+-microdomain formation in vascular smooth muscle cells2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Saeki, Yoshiaki Suzuki, Hisao Yamamura, Hiroshi Takeshima, Yuji Imaizumi
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease (CaBP20)
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノチューブ暴露による肺胞マクロファージの細胞障害2017

    • 著者名/発表者名
      神藤秀基、山村寿男、鈴木良明、今泉祐治
    • 学会等名
      平成29年度 厚生労働科学研究費補助金(化学物質リスク研究事業)「カーボンナノチューブ等の肺、胸腔及び全身臓器における有害性並びに発癌リスクの新規高効率評価手法の開発」班会議
  • [学会発表] マウス骨髄由来マクロファージ機能に対するKir2.1の役割2017

    • 著者名/発表者名
      前田和輝、鈴木良明、山村寿男、今泉祐治
    • 学会等名
      第132回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 脳微小血管内皮細胞におけるTMEM16Aの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴久、山村寿男、安本美貴、鈴木良明、今泉祐治
    • 学会等名
      第132回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 血管平滑筋の筋緊張を制御する細胞内Ca2+マイクロドメイン機構の解明2017

    • 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27回日本循環薬理学会
  • [学会発表] 平滑筋Ca2+マイクロドメインにおけるジャンクトフィリンの役割の解明2017

    • 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
      筋生理の集い
  • [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

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ysg/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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