内耳機能における内向き整流K^+チャネルの分子生物学的・生理的解析

内耳功能内向整流K^+通道的分子生物学和生理学分析

• 批准号: 15790134
• 负责人: 日比野 浩
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-15790134/
• 关键词: 内向き整流K^+チャネル; 内耳蝸牛; 内耳高電位; K^+循環; 螺旋靱帯; 線維芽細胞; 螺旋靭帯

聴覚は人や動物にとって不可欠な感覚である。音情報を受容するため高度に分化した器官が内耳蝸牛である。蝸牛は内リンパ液という特殊な液体で満たされている。それは細胞外液であるにも関わらず、約150mMのK^+イオンを含んでおり、電位は約+80mVと非常に高い(内耳高電位)。内リンパ液には、聴覚一次受容器である有毛細胞の感覚毛が触れている。音刺激により内リンパ液のK^+イオンは有毛細胞へ流入し、細胞を興奮させるが、内耳高電位はK^+イオン流入のdriving forceを増大し、音に対する高感受性を形成している。よって、内耳高電位は、聴覚機能にとって必須である。以前より内リンパ液の高K^+・高電位の成立には、蝸牛側壁の、螺旋靱帯と呼ばれる線維芽細胞群や血管状と呼ばれる上皮細胞群に分布する、K^+チャネルを介したK^+イオン動態が深く関わっているとされてきたが、その役割や分子実体は、未だ大部分が不明である。本研究では、K^+チャネルの分子レベルでの同定と生理的機能の解明を目的にした。我々は以前に、内向き整流性K^+チャネルKir4.1が血管状に発現し、側壁を介したK^+イオンの循環を促進させ、高電位の成立に必須であることを報告していた。更に昨年度、別のK^+チャネルKir5.1が、螺旋靱帯の特殊な線維芽細胞に局在していることを明らかにし、K^+イオンの循環を負に制御している可能性を見出した。本年度は、Kir5.1の蝸牛における生理機能を解析する目的で、ノックアウトマウスの作成を開始し、ヘテロマウスを得ることができた。また、新たにK^+イオン循環を制御するトランスポーター分子も見出しつつある。内耳蝸牛のK^+イオンの循環は、Kir4.1、Kir5.1、トランスポーター等のイオン輸送体によって、精密に制御されており、それにより内リンパ液の高K^+・高電位が恒常的に保たれているということが明らかとなった。

Youdaoplaceholder0 聴覚 human や animal にとって must not lack な sense 覚である. Auditory information を receptions するため highly に differentiated た organs が inner ear snails である. The リ パ パ fluid in the snail と う special な fluid で full of たされて る る る る. そ れ は extracellular fluid で あ る に も masato わ ら ず, about 150 mm の K ^ + イ オ ン を containing ん で お り, potentiometric は + 80 mv と に い very high (inner ear high potential). Liquid inside リ ン パ に は, hearing a container で あ る has clusters の touch feeling 覚 が MAO れ て い る. Sound stimulus に よ り within リ ン パ liquid の K ^ + イ オ ン は has clusters へ inflows し, cell を excited さ せ る が, inner ear high potential は K ^ + イ オ ン inflows の driving force を raised し, sound に す seaborne る high susceptibility を form し て い る. Youdaoplaceholder0, the high potential of the inner ear よって, and the 聴覚 function にとって must である. Within the previous よ り リ ン パ liquid の established high K ^ + · high potential の に は, snails sidewall の, spiral 靱 帯 と shout ば れ る line d bud cells や blood vessels と shout ば れ る epithelial cell group distribution に す る, K ^ + チ ャ ネ ル を interface し た K ^ + イ オ ン dynamic が deep く masato わ っ て い る と さ れ て き た が, そ の cut be body は や molecules, the most not だ が is unknown Youdaoplaceholder0. This study aims to clarify the と physiological functions <e:1> of the で で and K^+チャネ チャネ <s:1> molecules レベ で で <e:1>, and to explain the を purpose に and た た. Before I 々 は に, introverted き rectifier K ^ + チ ャ ネ ル Kir4.1 が blood vessels に 発 し, sidewall を interface し た K ^ + イ オ ン の circulation を promote さ せ founded, high potential の に must で あ る こ と を report し て い た. More annual に yesterday, don't の K ^ + チ ャ ネ ル Kir5.1 が, spiral 靱 帯 の special な line d bud cells に bureau in し て い る こ と を Ming ら か に し, K ^ + イ オ ン の cycle を negative に suppression し て い る を likely see a し た. This year は, Kir5.1 の snail に お け る physiology を parsing す る purpose で, ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス の make を start し, ヘ テ ロ マ ウ ス を must る こ と が で き た. Youdaoplaceholder0, the new たにK^+ <s:1> <s:1> cycle を controls the するトラ するトラ スポ スポ タ タ タ また molecule また reveals the <s:1> ある ある ある. Inner ear snail の K ^ + イ オ ン の cycle は, Kir4.1, Kir5.1, ト ラ ン ス ポ ー タ ー etc. の イ オ ン conveying body に よ っ て, precision に suppression さ れ て お り, そ れ に よ り within リ ン パ liquid の high K ^ + · high potential が constant に bartender た れ て い る と い う こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

Lesage, F.et al.: "Association of β-catenin with the α subunit of neuronal large-conductance Ca^<2+>-activated K^+ channels."The Proceeding of National Academy of Science U.S.A.. 101・2. 671-675 (2004)

Lesage, F. 等人：“β-连环蛋白与神经元大电导 Ca^<2+> 激活的 K^+ 通道的 α 亚基的关联。美国国家科学院院刊。”101・2。 671-675 (2004)

Keresztes, G.et al.: "Analysis of expression of the RGS9-1 anchoring protein R9AP in the chicken and mouse suggests multiple roles in the nervous system."Molecular and Cellular Neuroscience. 24・3. 687-695 (2003)

Keresztes, G. 等人：“鸡和小鼠中 RGS9-1 锚定蛋白 R9AP 的表达分析表明其在神经系统中具有多种作用。”《分子和细胞神经科学》24·3 (2003)。

Hibino, H.et al.: "Direct interaction with a nuclear protein and regulation of gene silencing by a variant of the Ca^<2+>-channel β_4 subunit."The Proceeding of National Academy of Science U.S.A.. 100・1. 307-312 (2003)

Hibino, H.等人：“Ca^<2+>-通道β_4亚基变体与核蛋白的直接相互作用和基因沉默的调节。”美国国家科学院院刊。100·1。 307-312 (2003)