異なる起電性細胞膜プロトンセンサー間の相互作用とプロトンシグナリング機能単位

不同产电细胞膜质子传感器和质子信号功能单元之间的相互作用

• 批准号: 19045025
• 负责人: 久野 みゆき
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19045025/
• 关键词: プロトンチャネル; プロトンポンプ; 破骨細胞; 生理活性; 生理学; 細胞・組織; シグナル伝達; 生体分子

破骨細胞にはCa-sensing機構が備わっており、細胞外Caが上昇すると骨吸収機能は抑制される。このCa-sensing応答におけるプロトンセンサーのモーダルシフトについて、細胞膜に発現する起電性プロトン(H^+)センサーである電位依存性H^<+>チャネルと空胞型H^<+->ATPase(V-ATPase)の動作条件・メカニズムを検討した。細胞外Ca濃度を1-40mMの範囲で増加させると、H^+チャネル、V-ArPase電流とも可逆的に減少した。Ca刺激は膜容量も減少させ、水溶性色素の細胞内取り込みを増強したことからendocytosisを促進することが明らかになった。V-ATPaseの特異的ブロッカーであるbafilomycinを投与したり、PI3kinaseインヒビター(wortmanninなど)でV-ATPaseの細胞膜へのリクルートメントを阻害するとCaによるendocytosisは抑制された。V-ATPase電流と膜容量変動の定量的検討から、endocytosis/exocytosisによるV-ATPaseのturnoverは静止状態でも常時生じており、Caは細胞膜V-ATPaseのinternalizationを促進し酸分泌を抑制すると推測した(投稿中)。一方H^+チャネル電流はBafilomycin存在下でもCaで減少し、エンドサイトーシスを介さないV-ArPaseとは独立した抑制機構が示唆された。H^+動態のシミュレーションモデルではピペット溶液のバッファー濃度が十分高いと細胞質バルク溶液内でpH勾配は殆ど発生せず、酸分泌時のpH勾配の変化は細胞膜近傍でのみ生じると推定された。この他、培養破骨細胞に酸感受性の陽イオンチャネル(HCN)を同定し、細胞外酸性化で電流量が増加することを確認した。これらの結果の一部は米国および日本骨代謝学会などで発表した。

Osteoclast Ca-sensing mechanism is prepared, extracellular Ca is increased, and bone absorption function is inhibited. This Ca-sensing response is characterized by the potential dependence of the electrogenic (H^+) state of the cell membrane on the operating conditions of the cellular H^+-ATPase(V-ATPase). Extracellular Ca concentration increased within the range of 1-40mM, H^+ generation and V-Arase current decreased reversibly. Ca stimulation reduces membrane capacity and increases intracellular uptake of water-soluble pigments. V-ATPase is characterized by a unique enzyme called bafilomycin, PI3kinase and wortmannin, which inhibits the growth of V-ATPase in the cellular membrane. The quantitative changes of V-ATPase current and membrane capacity, endocytosis/exocytosis, and turnover of V-ATPase in resting state were investigated. Ca promoted internalization of V-ATPase in cell membrane and inhibited acid secretion. In the presence of Bafilomycin, Ca ~(2 +) decreases and V-Arase decreases independently. The pH of the solution is very high. The pH of the solution is very high. The acid-sensitive HCN of cultured osteoclasts was determined to be constant and the extracellular acid-sensitive current increased. The results of this study were published in the Journal of Bone Metabolism of Japan.

项目成果

骨中におけるHCNチャネルの局在と機能

骨中 HCN 通道的定位和功能

• 发表时间: 2008
• 作者: Yamada;et al.;Akanuma S;Kaoru Yamada;山田薫;Kaoru Yamada;Kaoru Yamada;Toshihiko Endo;Toshiaki Endo;Hirokazu Morihata;納富拓也;納富拓也;酒井啓;Takuya Notomi;Hiromu Sakai;納富拓也
• 通讯作者: 納富拓也

電位依存性プロトンチャネル:プロトン透過の温度依存性

电压门控质子通道：质子传输的温度依赖性

• 发表时间: 2007
• 作者: 久野みゆき;安藤啓之;森畑宏一;酒井啓;清水啓史;老木成稔
• 通讯作者: 老木成稔

The Pacemaker Channel, HCN, Controls Functions of Osteoclasts

起搏器通道 (HCN) 控制破骨细胞的功能

• 发表时间: 2008
• 作者: Yamada;et al.;Akanuma S;Kaoru Yamada;山田薫;Kaoru Yamada;Kaoru Yamada;Toshihiko Endo;Toshiaki Endo;Hirokazu Morihata;納富拓也;納富拓也;酒井啓;Takuya Notomi
• 通讯作者: Takuya Notomi

HCNチャネルによる骨代謝制御

HCN通道控制骨代谢

• 发表时间: 2007
• 作者: 納富 拓也;他
• 通讯作者: 他

Kチャネルのイオン透過機構 : 新しい流動電位測定法によって明らかになったイオン-水流速比

K通道离子渗透机理：新型流动电位测量方法揭示离子-水流量比

• 发表时间: 2008
• 期刊: 生物物理 48
• 作者: 老木成稔;他
• 通讯作者: 他