心肥大化シグナルカスケードにおけるPDZ-3LIMタンパク質ENH1を含むシグナル分子複合体の役割

含有PDZ-3LIM蛋白ENH1的信号分子复合物在心脏肥大信号级联中的作用

• 批准号: 03F00146
• 负责人: 黒田 俊一
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00146/
• 关键词: 心肥大; プロテインキナーゼ; カルシウムチャネル; サルコメア; 心筋細胞

心筋梗塞、心不全の重大な素因となる心肥大は、様々なストレスにより刺激されて活性化される心筋細胞内のシグナルカスケードが発症に重要な働きを担っていると考えられている。しかし、心筋細胞の肥大化機構の細胞内シグナルカスケードに関する研究は始まったばかりであり、諸説が入り乱れており、どれが本命のシグナルカスケードであるかは明らかではない。1996年に我々は、Protein Kinase C (PKC)を心筋内サルコメアのZディスクに繋ぎ止める足場タンパク質としてPDZ-3LIMタンパク質,ENH1を同定した。さらに、ENH1との相互作用によりPKCの活性が上昇すること、ENH1がCa^<2+>チャネルを繋ぎ止め、活性化PKCがCa^<2+>チャネルをリン酸化してイオン透過性を高めることを見出している。これらの研究から、「ENH1-PKC-Ca^<2+>チャネル複合体が心筋細胞内Ca^<2+>イオン濃度を恒常的に上昇させ、心肥大化関連遺伝子群の発現を誘導する」と推測して研究をはじめた。そこで、ラット新生仔由来心筋細胞を用いて、細胞内Ca^<2+>イオンの動態と心肥大化関連遺伝子群の発現に対する上記複合体の影響を、1細胞レベルかつミリ秒単位で詳細に解析した。具体的には、ENH1-PKCε-PKD1-Ca^<2+>チャネル複合体が存在することを、細胞生物学的、生化学的、分子生物学的手法により証明する事に成功した。特にProtein Kinase D1 (PKD1)という新しいキナーゼが存在することと、PKCεがPKD1の活性化に重要な役割を担っていることを示した意義は大きい。現在、どのようにリン酸化シグナルが流れて、Ca^<2+>チャネルの機能を調節するかを電気生理学的手法により明らかにしている。

Heart infarction, heart failure and other major causes of heart hypertrophy, heart failure, heart failure, The study of intracellular structure of hypertrophic mechanism of cardiac muscle cells has been carried out in the past few years. In 1996, Protein Kinase C (PKC) was identified as PDZ-3LIM protein and ENH-1 protein. The interaction between ENH1 and PKC increases the activity of PKC and increases the permeability of PKC to Ca ^<2 +>. This study concluded that ENH1-PKC-Ca^<2 +> complex could induce the occurrence of hypertrophic related protein groups due to the constant increase of intracellular Ca^<2+> concentration in cardiac muscle cells. The effects of the above complex on the development of cardiac hypertrophy related gene groups and the dynamics of intracellular Ca^<2+> in neonatal cardiac muscle cells were analyzed in detail. Specific, ENH1-PKCε-PKD1-Ca^<2+> complex exists, and cell biology, biochemistry, and molecular biology methods have proven successful. Protein Kinase D1 (PKD1) is important for PKD1 activation. Now, there is a clear way to regulate the function of Ca^<2+> generation.

项目成果

Petheo GL: "Interactions between electron and proton currents in excised patches from human eosinophils."J Gen Physiol.. 122. 713-726 (2003)

Petheo GL：“从人类嗜酸性粒细胞中切除的斑块中电子和质子电流之间的相互作用。”J Gen Physiol.. 122. 713-726 (2003)

Lilla V: "Differential gene expression in well-regulated and dysregulated pancreatic beta-cell (MIN6) sublines."Endocrinology. 144. 1368-1379 (2003)

Lilla V：“调节良好和调节失调的胰腺 β 细胞 (MIN6) 亚系中的差异基因表达。”内分泌学。