性ホルモン非ゲノム作用における心筋膜ラフト局在化シグナルの定量的解析

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
• 研究課題/領域番号: 23136503
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 黒川 洵子 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (40396982)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 不整脈 / 性差 / イオンチャネル / 非ゲノム経路 / 膜局在

研究実績の概要

不整脈発症と性差との関連を定量的に解析することを目標とし，膜マイクロドメインに局在化した性ホルモンシグナルによる心筋イオンチャネルの制御と不整脈との関連について定量的なwetデータを提出してコンピューターシミュレーションに導入することを研究の目的とした．
前年度までに，電気生理学的実験からNOとcAMPの相互作用は脂質ラフトに局在するPDE2であることを示したので、今年度は心筋培養細胞もしくは新生児マウス心室筋細胞にcAMPセンサーを発現させ、cAMPシグナルに対する性ホルモンの作用を解析した。膜マイクロドメインでcAMPシグナルへの作用が異なる可能性を調べるために，ラフトもしくは非ラフトに局在化するタグを付加したcAMPプローブを採用した．どちらのプローブもβアドレナリン性刺激による細胞内cAMP上昇に反応してFRETシグナルが増大した．一方，βアドレナリン性刺激により増大したFRETシグナルは，性ホルモン（プロゲステロン）添加により，ラフト局在型プローブでのみPDE2依存的に減少した．よって，βアドレナリン性受容体と膜局在型プロゲステロン受容体を介したシグナルのクロストークでは，膜ラフト依存的な膜マイクロドメイン内で局所に細胞内cAMPが調節されていることが示された．生きた細胞で膜マイクロドメインごとのcAMPシグナルを切り分けることに成功し，今後はこの結果をコンピューターシミュレーションに導入していきたい．
また，性ホルモンで調節されるIKsチャネルの膜マイクロドメインについて、KCNQ1の免疫沈降物をプロテオーム解析を行い，機能解析の候補分子を得た。
さらに，データーベースからのマイクロアレイ解析による性差解析に着手した．

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of a hERG activator, ICA-105574, on electrophysiological properties of canine hearts. (2013)
  • 著者名/発表者名: Asayama M, Kurokawa J, Shirakawa K, Okuyama H, Kagawa T, Okada J, Sugiura S, Hisada T, Furukawa T.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci 巻: 121 ページ: 1－8
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1254/jphs.12220FP
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-genomic action of sex steroid hormones and cardiac repolarization. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J*, Furukawa T.
  • 雑誌名: Biol. Pharmacol. Bull 巻: 36 ページ: 8-12
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1248/bpb.b212021
• [雑誌論文] Disease characterization using LQTS-specific induced pluripotent stem cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Egashira T, Yuasa S, Suzuki T, Tohyama S, Okata S, Murata M, Kurokawa J, Furukawa T, Makita N, Aiba T, Shimizu W, Horie M, Kamiya K, Kodama I, Ogawa S, Fukuda K et al.
  • 雑誌名: Cardiovascular Research 巻: 95 ページ: 419-429
  • DOI: 10.1093/cvr/cvs206
  • 査読あり
• [学会発表] Localized cAMP signaling in the heart regarding a cross-talk with a non-genomic pathway of progesterone receptors (2013)
  • 著者名/発表者名: Kodama M, Goryoda S, Tomida T, Furukawa T, Kurokawa J
  • 学会等名: The 2ndHD Physiology International Symposium
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-28 – 2013-06-29
• [学会発表] unctional optimization of commercially available human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iCell-CMs) for evaluation of drug-induced QT prolongation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Li Min, Yasunari Kanda, Takashi Ashihara, Yuko Sekino, Tetsushi Furukawa, Junko Kurokawa
  • 学会等名: The 2ndHD Physiology International Symposium
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-28 – 2013-06-29
• [学会発表] 心筋細胞における性ホルモン非ゲノム経路の局在化機構. (2013)
  • 著者名/発表者名: 五領田小百合, 児玉昌美，古川哲史，黒川洵子
  • 学会等名: 日本薬学会第133回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-27 – 2013-03-30
• [学会発表] Gender differences in cardiac repolarization and the underlying mechanisms. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J
  • 学会等名: 90回日本生理学会年会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2013-03-27 – 2013-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of cardiac L-type Ca2+ currents through a non-genomic action of sex hormones. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kodama K, Goryoda S, Furukawa T
  • 学会等名: 86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2013-03-21 – 2013-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] Localization of a non-genomic pathway of cardiac progesterone receptors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Goryoda S, Kodama M, Furukawa T and Kurokawa J
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2013-03-21 – 2013-03-23
• [学会発表] Involvement of PDE2 in a localized regulation of the L-type Ca2+ channels by progesterone. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kodama M, Goryoda S, T Furukawa
  • 学会等名: 57th Biophysical Society Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, USA
  • 年月日: 2013-02-03 – 2013-02-06
• [学会発表] Gender differences in cardiac physiology. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J
  • 学会等名: 日仏先端科学シンポジウム 2013
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-01-25 – 2013-01-27
• [学会発表] 性ホルモンシグナル局在化による心筋L型カルシウムチャネル調節機構. (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子、児玉昌美、五領田小百合、古川哲史
  • 学会等名: 平成24年度生理学研究所研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-11-21 – 2012-11-22
• [学会発表] QT延長シグナル調節機構. (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒川洵子
  • 学会等名: 第29回日本心電学会学術集会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-10-13 – 2012-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] Contractile behaviors of human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte monolayers evaluated with an image-based analysis using motion vector prediction technique: a comparison with extracellular electrophysiology. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Kunihiro T, Ando T, Unno H, kobayashi S, Matsui E, Kurokawa J, Furukawa T.
  • 学会等名: Safety Pharmacology Society 12th annual meeting
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2012-10-01 – 2012-10-04
• [学会発表] Evaluation of contractile behavior of human iPS cell-derived cardiomyocytes based on motion vector prediction method. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Kunihiro T, Unno H, Matsui E, Yasuda A, Kurokawa J, Furukawa T.
  • 学会等名: 第39回日本毒性学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-07-17 – 2012-07-19
• [図書] Remodeling of potassium channels in cardiac hypertrophy In: Molecular Mechanisms of Cardiac Remodeling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasano T, Kurokawa J
  • 総ページ数: 599
  • 出版者: Springer, New York
• [図書] Springer-Verlag, Germany (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa J, Kodama M, Furukawa T, Clancy CE
  • 総ページ数: 600
  • 出版者: Sex and gender aspects in anti-arrhythmic therapy. In: Sex and Gender Difference in Pharmacology. Handbook of Experimental Pharmacology 214,
• [備考] 研究室概要
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/cph/index3.html