Ca￣2+￣チャネル分子複合体の生体膜集積機構とその生理的意義

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17081011
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 森 泰生 京都大学, 工学研究科, 教授 (80212265)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 豊士 名古屋大学, 医学研究科, 教授 (50115929) ; 若森 実 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50222401) ; 原 雄二 京都大学, 工学研究科, 助手 (60362456)
• Keywords: Ca^<2+>チャネル / 分子複合体 / 膜分子集積 / シグナル伝達 / バイオセンサー

Research Abstract

TRPCチャネルはフォスフォリパーゼCの活性化とイノシトール3燐酸産生に強く連関している。今回、TRPC5は一酸化窒素(NO)や活性酸素を感知、活性化開口し、Ca^<2+>を流入させることを示した。また、TRPC5は、血管内皮細胞の形質膜陥入構造カベオラにおいて、内皮型の一酸化窒素産生酵素eNOSと機能的複合体を形成し、内皮細胞におけるNO産生のpositive feedback loopを制御することがわかった。一方、TRPM2は過酸化水素(H_2O_2)などの酸化的ストレスにより活性化されるCa^<2+>透過性チャネルであり、TRPM2を介したCa^<2+>流入は細胞死を引き起こすことが明らかにされている。TRPM2は単球、好中球、およびリンパ球などの免疫応答細胞で高い発現が認められているが、これらの免疫細胞におけるTRPM2の細胞死以外の生理的役割は明らかにされていない。そこで、本研究では酸化的ストレスによるTRPM2活性化の果たす生理的役割を明らかにすることを目的とし検討を行った。TRPM2活性化機構解明にあたり様々なストレス応答シグナルに着目したところ、我々はextracellular signal-regulated kinase(ERK)がTRPM2活性化に重要な役割を果たしていることをつきとめた。また生理的役割についてはTRPM2発現が認められている単球細胞株U937を用いてH_2O_2によるサイトカイン産生に着目したところH_2O_2によるIL-8産生誘導にTRPM2を介したCa^<2+>流入が関与することを明らかにした。また当研究室ではTRPM2 KOマウスの作製に成功している。そこで、TRPM2 KOマウスを用いて免疫応答細胞におけるTRPM2の生理的役割についても現在検討を行った。

Research Products

• [Journal Article] Ca^<2+>/calmodulin dependent myosin light chain kinase is essential for activation of TRPC5 channels expressed in HEK cells. (2006)
  • Author(s): Shimizu S, Yoshida T, Wakamori M, Ishii M, Okada T, Takahashi M, Seto M, Sakurada K, Kiuchi Y, Mori Y
  • Journal Title: J.Physiol. 570 Pages: 219-235
• [Journal Article] FPL-64176 modification of Ca_V1.2 L-type calcium channels : dissociation of effects on ionic current and gating current. (2005)
  • Author(s): McDonough SI, Mori Y, Bean BP
  • Journal Title: Biophys.J. 81 Pages: 211-223
• [Journal Article] Comprehensive analysis of the ascidian genome reveals novel insights into the molecular evolution of ion channel genes (2005)
  • Author(s): Okamura Y, Murata Y, Nakajo K, Iwasaki I, Ohtsuka Y, Tanaka-Kunishima M, Takahashi N, Hara Y, Yoshida T, Nishida M, Okado H, Watari H, Meinertzhagen IA, Nishino A, Satoh N, Takahashi K, Satou Y, Okada Y, Mori Y
  • Journal Title: Physiological Genomics 222 Pages: 269-282
• [Journal Article] The non-selective cation permeating channel TRPC3 is a tetrahedron with a cap in the large cytoplasmic end (2005)
  • Author(s): Mio K, Ogura T, Hara Y, Mori Y, Sato C
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Comm. 333 Pages: 768-777
• [Journal Article] The role of canonical transient receptor potential 7(TRPC7) in B-cell receptor-activated channels. (2005)
  • Author(s): Lievremont J-P, Numaga T, Vazquez G, Lemonnier L, Hara Y, Mori E, Trebak M, Trebak M, Moss SE, Bird GS, Mori Y, Putney Jr JW
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 35346-35351
• [Journal Article] Phoneutria nigriventer ωPhonetoxin IIA : A new tool for anti-calcium channel autoantibody assays in Lambert-Eaton myasthenic syndrome.
  • Author(s): Martin-Moutot N, Haro LD, Santos RG, Mori Y, Seagar M
  • Journal Title: Neurobiol.Dis. (in press)
• [Journal Article] Intracellular-produced hydroxyl radical mediates H_2O_2-induced TRPM2 channel activation and cell death in rat β-cell line RIN-5F.
  • Author(s): Ishii M, shimizu S, Hara Y, Hagiwara T, Miyazaki A, Mori Y, Kiuchi Y
  • Journal Title: Cell Calcium (in press)
• [Journal Article] A functional AMPA receptor-calcium channel complex in the postsynaptic membrane.
  • Author(s): Kang, MG, Chen CC, Wakamori M, Hara Y, Mori Y, Campbell KP
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
• [Journal Article] A critical role of TRPM2 in neuronal cell death by hydrogen peroxide
  • Author(s): Kaneko S, Kawakami S, Hara Y Itoh E, Minami T, Takada Y, Kume T, Katsuki H, Mori Y, Akaike A
  • Journal Title: J Pharmacol.Sci. (in press)