研究案内

筋小胞体グループ

メンバー

山本　健　チーフ
小林茂樹
奥田真一
小田哲郎
西村滋彦
明連武樹

筋小胞体グループについて

現在、山本　健(H1)、小林茂樹(H2)、奥田真一（H9）、小田哲郎(H11)をを中心とし、医員の福田昌和(H18)、大学院生加藤孝佳(H1７)、村上和華子(H19)、西村滋彦(H21)、明連武樹(H21)で構成されています。

現在CPVTについては3種類のRyR KI mouseを持ち、そのほかヒトHCM型TnI Tgマウスも保有しています。またマウスTACモデルの作成も継続的に行っている。 実験手法としては共焦点レーザー顕微鏡による蛍光標識蛋白の観察や、Ca sparkの観察。IonOptixによるCa transient, Call shorteningの観察、Keyenceの蛍光顕微鏡によるCa transientの観察、Axon multiclampによるwhole cell patch clump, Micam02によるOptical mappingなどです。

研究内容について

心筋カルシウムハンドリングについての基礎研究を行っています。

研究結果及び成果

RyR内ドメイン連関異常に関する研究
当グループではN-terminal domainとcentral domainのzip/unzip仮説を共同研究者のIkemotoらと提唱し、ビーグル犬高頻度刺激心不全モデル、CPVT型KI mouseモデルにおいてN-terminal domainとcentral domainのunzipがRyRからのCa leakを引き起こすことを証明を行った。

ドメイン連関異常の是正の研究
当グループではJTV519(K201)とDantroleneがRyR内のN-terminal domainとcentral domainのドメイン連関異常を是正することでRyRからのCa leakを是正することをビーグル犬高頻度刺激心不全モデル、CPVT型KI mouseモデルにおいて示した。

Calmodulinに関する研究
当グループではビーグル犬高頻度刺激心不全モデル、CPVT型KI mouseモデルのカテコラミン刺激時おいてRyRからCalmodulinが解離しやすくなっていることを示した。またN末端に３つのアミノ酸を加えたGSH-CaMはRyRに高い親和性を示し、GSH-CaMの添加でCa leakを抑制できることも示した。

TnIの突然変異のCa2+ buffer効果に関する研究
ヒトHCM型TnIのdel-mutantのTg-mouseにおいて、拡張相におけるCaの低下が遅く、突然変異したTnIによりTnのCa buffer効果がその原因である可能性を示した。

代表論文
  1. Hino A, Yano M, Kato T, Fukuda M, Suetomi T, Ono M, Murakami W, Susa T, Okuda S, Doi M, Kobayashi S, Yamamoto T, Koseki N, Kyushiki H, Ikemoto N, Matsuzaki M. Enhanced binding of calmodulin to the ryanodine receptor corrects contractile dysfunction in failing hearts. Cardiovasc Res. 2012; 96(3):433-43.
  2. Suetomi T, Yano M, Uchinoumi H, Fukuda M, Hino A, Ono M, Xu X, Tateishi H, Okuda S, Doi M, Kobayashi S, Ikeda Y, Yamamoto T, Ikemoto N, Matsuzaki M. Mutation-linked defective interdomain interactions within ryanodine receptor cause aberrant Ca2?release leading to catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia. Circulation. 2011;124(6):682-94.
  3. Kobayashi S, Yano M, Uchinoumi H, Suetomi T, Susa T, Ono M, Xu X, Tateishi H, Oda T, Okuda S, Doi M, Yamamoto T, Matsuzaki M. Dantrolene, a therapeutic agent for malignant hyperthermia, inhibits catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia in a RyR2 R2474S/+ knock-in mouse model.　Circ J.2010;74(12):2579-84
  4. Ono M, Yano M, Hino A, Suetomi T, Xu X, Susa T, Uchinoumi H, Tateishi H, Oda T, Okuda S, Doi M, Kobayashi S, Yamamoto T, Koseki N, Kyushiki H, Ikemoto N, Matsuzaki M. Dissociation of calmodulin from cardiac ryanodine receptor causes aberrant Ca2+ release in heart failure. Cardiovasc Res. 2010; 87(4) 609-17.
  5. Xu X, Yano M, Uchinoumi H, Hino A, Suetomi T, Ono M, Tateishi H, Oda T, Okuda S, Doi M, Kobayashi S, Yamamoto T, Ikeda Y, Ikemoto N, Matsuzaki M. Defective calmodulin binding to the cardiac ryanodine receptor plays a key role in CPVT-associated channel dysfunction. Biochem Biophys Res Commun. 2010 ;394(3):660-6.
  6. Uchinoumi H, Yano M, Suetomi T, Ono M, Xu X, Tateishi H, Oda T, Okuda S, Doi M, Kobayashi S, Yamamoto T, Ikeda Y, Ohkusa T, Ikemoto N, Matsuzaki M. Catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia is caused by mutation-linked defective conformational regulation of the ryanodine receptor. Circ Res. 2010;106(8):1413-24.
  7. Kobayashi S, Yano M, Suetomi T, Ono M, Tateishi H, Mochizuki M, Xu X, Uchinoumi H, Okuda S, Yamamoto T, Koseki N, Kyushiki H, Ikemoto N, Matsuzaki M. Dantrolene, a therapeutic agent for malignant hyperthermia, markedly improves the function of failing cardiomyocytes by stabilizing interdomain interactions within the ryanodine receptor. J Am Coll Cardiol. 2009 ;53(21):1993-2005.
  8. Yano M, Yamamoto T, Kobayashi S, Matsuzaki M. Role of ryanodine receptor as a Ca2+ regulatory center in normal and failing hearts. J Cardiol. 2009 ;53(1):1-7.
  9. Tateishi H, Yano M, Mochizuki M, Suetomi T, Ono M, Xu X, Uchinoumi H, Okuda S, Oda T, Kobayashi S, Yamamoto T, Ikeda Y, Ohkusa T, Ikemoto N, Matsuzaki M. Defective domain-domain interactions within the ryanodine receptor as a critical cause of diastolic Ca2+ leak in failing hearts. Cardiovasc Res. 2009 ;81(3):536-45.
  10. Yano M, Yamamoto T, Kobayashi S, Ikeda Y, Matsuzaki M. Defective Ca2+ cycling as a key pathogenic mechanism of heart failure. Circ J. 2008;72 Suppl A:A22-30.
  11. Yamamoto T, Yano M, Xu X, Uchinoumi H, Tateishi H, Mochizuki M, Oda T, Kobayashi S, Ikemoto N, Matsuzaki M. Identification of target domains of the cardiac ryanodine receptor to correct channel disorder in failing hearts. Circulation. 2008;117(6):762-72.
  12. Mochizuki M, Yano M, Oda T, Tateishi H, Kobayashi S, Yamamoto T, Ikeda Y, Ohkusa T, Ikemoto N, Matsuzaki M. Scavenging free radicals by low-dose carvedilol prevents redox-dependent Ca2+ leak via stabilization of ryanodine receptor in heart failure. J Am Coll Cardiol. 2007;49:1722-32.