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

基本信息

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

项目摘要

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。

破骨细胞具有CA敏感机制，当细胞外Ca升高时，骨吸收功能会抑制。关于质子传感器在这种CASMENS的响应中的模态偏移，我们研究了电压依赖性H^<+>通道的工作条件和机制和液泡H^<+ - > ATPase（V-ATPase（V-ATPase），这些（V-ATPase）是静电质量（H^+）传感器在细胞膜中表达的静电质子（H^+）。 1-40 mM范围内的细胞外Ca浓度增加，导致H^+通道和V-Arpase电流的可逆降低。 CA刺激还减少了膜体积和水溶性色素的细胞摄取增强，表明它促进了内吞作用。 CA诱导的内吞作用在给药Bafilomycin（一种用于V-ATPase的特异性阻滞剂）或用PI3KIN酶抑制剂（例如wortmannin）抑制V-ATPase的特异性阻滞剂时，会抑制内吞作用。从对V-ATPase电流和膜电容波动的定量研究中，我们推测，即使在静息状态下，由于内吞作用/胞吐作用引起的V-ATPase的周转也不断发生，CA促进了细胞膜V-ATP酶的内在化，并抑制了酸分泌的酸分泌。另一方面，即使存在Bafilomycin，H^+通道电流也随CA的降低，这表明与V-Arpase的抑制机制无关，而V-arpase不介导内吞作用。在H^+动力学的仿真模型中，当移液溶液的缓冲浓度足够高时，细胞质体积溶液中的pH梯度很小，并且估计酸分泌过程中pH梯度的变化仅发生在细胞膜附近。另外，在培养的破骨细胞中鉴定出酸敏感的阳离子通道（HCN），并确认细胞外酸会增加电流量。其中一些结果是在美国和日本骨代谢科学与技术学会上提出的。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
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

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