HERG Kチャネル蛋白の膜輸送欠陥の改善とその薬物開発への応用

HERG K通道蛋白膜转运缺陷的改善及其在药物开发中的应用

• 批准号: 16659200
• 负责人: 平野 裕司
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659200/
• 关键词: HERG; trafficking defect; tyrosine kinase; c-Src; glycosilation; maturation; cibenzoline; HCN4

1.膜移送欠陥細胞モデルHERGチャネルをHEK細胞に発現させ、c-Src tyrosine kinaseによるチャネル活性の修飾を詳細に検討した。活性型c-Srcの共発現は135kDaの未熟なHERG蛋白の発現増加をもたらし、この効果はherbimicynAやPP2などのPTK抑止剤で抑制された。全細胞電流記録ではc-Srcは電位依存性活性化の脱分極方向へのシフトや活性化の遅延など電気特性を変化させたが、こうした変化からの予測以上に最大電流値は低下した。これらの結果はc-Srcによってチャネルが十分なglycosilationを受けないまま心筋小胞体に保持されてしまう事を示し、これまでに報告された膜移送欠陥を呈するHERG変異と機序を共有していた。本研究ではさらに、HERGチャネルの電気特性の変化がPTK抑止剤の短時間(45分)の投与で解除されるのに対し、膜移送欠陥の解除には24時間と長時間の投与が必要である事が明らかにされ、c-SrcによるHERGチャネルの修飾には異なる部位への複数の燐酸化反応が関与する事が示唆された。2.Herg遮断剤と膜輸送欠陥膜輸送欠陥は種々のHERGチャネル遮断剤によって改善される。HERG遮断剤の一つであるcibenzolineの電気生理学的遮断特性を検討した。cibenzolineは膜電位依存性活性化・不活性化曲線をともに負の方向にシフトさせ、チャネルの開状態に親和性を持つ事が明らかになった。この所見の構造生物学的意義は現在検討中である。3.チャネル機能異常が不整脈発現と関連する先天性心疾患本研究と直接に関係する臨床例として、膜移送欠陥を伴うHCN4チャネル(ペースメーカー電流)及びKCNQ1チャネル(IKs電流)の変異例を発見した。また、不活性化の促進と膜移送欠陥を伴うHERGの新しい変異例1122fs/147を発見した。

1. Membrane cells transferred to owe 陥 モ デ ル HERG チ ャ ネ ル を HEK cells に 発 now さ せ, c - Src tyrosine kinase に よ る チ ャ ネ ル active の modified を detailed に beg し 検 た. A total of <s:1> 135kDa of active c-Src <s:1> unripe なHERG protein <s:1> increased を <s:1> たら <s:1>, <s:1> active effect <e:1> herbimicynAやPP2な <e:1> PTK inhibitor で inhibited された. Whole-cell current record で は c - Src は potential dependency activeness の polarization direction off へ の シ フ ト や activeness の 遅 delay な ど electric 気 features を variations change さ せ た が, こ う し た variations change か ら の low to test the above に maximum current numerical は し た. こ れ ら の results は c - Src に よ っ て チ ャ ネ ル が very な glycosilation を by け な い ま ま small heart muscle cell body に keep さ れ て し ま を shown し う, こ れ ま で に report さ れ た membrane transfer owe 陥 を show す る HERG - different と machine sequences を mutual し て い た. This study で は さ ら に, HERG チ ャ ネ ル の electric 気 features の variations change が PTK dampening tonic の short time (45), cast remove with the で の さ れ る の に し seaborne, membrane transfer owe 陥 の remove に は 24 と long time の cast with が necessary で あ る matter が Ming ら か に さ れ, c - Src に よ る HERG チ ャ ネ ル の modified に は different な る parts へ の The amino acid reaction is related to 応が and する matters が indicate された. 2.Herg interrupters と membrane delivery is insufficient 陥 membrane delivery is insufficient 陥 と kinds of 々 <s:1> HERGチャネ によって interrupters によって improve される. HERG blocker <s:1> であるcibenzoline the blocking characteristics of electric physiology を検 discussion た. Cibenzoline は membrane potential dependency activeness, no activation curve を と も に negative の direction に シ フ ト さ せ, チ ャ ネ ル の opening に affinity を hold つ matter が Ming ら か に な っ た. The significance of the structural biology seen by <s:1> is presented in 検 discussion である. 3. チ ャ ネ ル parafunction が not whole pulse 発 と now masato even す る congenital heart disease in this study と directly に masato is す る clinical cases と し て, membrane transfer owe 陥 を with う HCN4 チ ャ ネ ル (ペ ー ス メ ー カ ー current) and び KCNQ1 gene チ ャ ネ ル (IKs current) の - anomaly を 発 see し た. Youdaoplaceholder0, inactivated <s:1> promoting と membrane transfer is insufficient 陥を accompanied by うHERG <s:1> new <s:1> mutation. An unusual case of 1122fs/147を occurs, た た.

项目成果

Functional characterization of a trafficking-defective HCN4mutation, D533N, associated with cardiac arrhythmia

与心律失常相关的运输缺陷型 HCN4 突变 D533N 的功能特征

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Biol.Chem. 279
• 作者: Ueda K;Nakamura K,...Hirano Y;Hiraoka M;Kimura A et al.
• 通讯作者: Kimura A et al.

Functional characterization of a trafficking-defective HCN4 mutation, D533N, associated with cardiac arrhythmia

与心律失常相关的运输缺陷型 HCN4 突变 D533N 的功能特征

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Biol.Chem. 279
• 作者: Ueda K;Nakamura K;Hayashi T;Inagaki N;Takahashi M;Arimura T;Morita H;Higashiuesato Y;Hirano Y;Yasunami M;Takishita S;Yamashina A;Ohe T;Sunamori M;Hiraoka M;Kimura A
• 通讯作者: Kimura A

Novel C-terminus frameshift mutation, 1122fs/147, of HERG in LQT2: additional amino acids generated by frameshift cause accelerated inactivation.

• DOI: 10.1016/j.yjmcc.2004.09.010
• 发表时间: 2004-12
• 期刊: Journal of molecular and cellular cardiology
• 影响因子: 5
• 作者: T. Sasano;K. Ueda;Minako Orikabe;Y. Hirano;S. Kawano;M. Yasunami;M. Isobe;A. Kimura;M. Hiraoka

Block of Herg current expressed in HEK293 cells by the Na-channel blocker cibenzoline.

Na 通道阻断剂西苯唑啉可阻断 HEK293 细胞中表达的 Herg 电流。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Heart Vessels 19
• 作者: Hiramatsu M;Wu LM;Hirano Y;Kawano S;Furukawa T;Hiraoka M.
• 通讯作者: Hiraoka M.

Truncated KCNQ1 mutant, A178fs/105, forms hetero-multimer channel with wild-type causing a dominant-negative suppression due to trafficking defect

• DOI: 10.1016/j.febslet.2004.08.018
• 发表时间: 2004-09-10
• 期刊: FEBS LETTERS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Aizawa, Y;Ueda, K;Hiraoka, M
• 通讯作者: Hiraoka, M