細胞分子薬効解析学　｜　名古屋市立大学大学院薬学研究科・薬学部

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スタッフ

今泉祐治
【教授】

大矢進
【准教授】

山村寿男
【講師】

教育・研究

イオンチャネル分子機能とその細胞機能への寄与の解明及び各種病態における発現・機能変化とその機構解明
イオンチャネル発現分布と発現調節機構の解明及びチャネロパチー関連解明
神経・筋及び非興奮性細胞における細胞内Ca2+動態とイオンチャネル・イオントランスポーターの機能関連と細胞内微小構造の解明
イオンチャネル作用薬効率的検索の方法論とチャネル作用薬の創薬

研究概要

特定イオンに選択的透過性を有する膜タンパク質のイオンチャネルは、細胞イオン環境を整え細胞生命維持・増殖・細胞死の制御で中心的役割を果たします。神経・筋細胞でイオンチャネルは、開閉により電気信号を生じさせ、神経活動や心拍動などの速い生体活動の分子基盤を担います。イオンチャネル機能が損なわれると様々な重篤な疾患に陥ります。当分野では疾患関連生体因子としてのイオンチャネル（特にK+チャネル）の分子機能解明およびイオンチャネル標的薬物の開発を研究目標としています。

1)　イオンチャネルの分子薬理学

収縮・化学伝達物質遊離・分泌などの重要な細胞機能発現でのシグナル伝達ではCa2+濃度上昇が重要なステップであり、幾重ものCa2+濃度調節機構が存在します。その調節機構の中心的分子としてCa2+透過チャネルとCa2+ 濃度により活性が制御されるイオンチャネルを挙げることができます（図1）。私たちはCa2+活性化K+チャネル分子機能解析を基に、その機能変化や遺伝子変異体の機能異常と高血圧・頻尿・癲癇など多くの疾患の関連を探求し、治療薬としてイオンチャネル作用薬の創薬を目指しています。求める薬理活性を有する化合物を幾つか発見し、積極的に製薬企業との連携研究も行っています（図2）。

2)　可視化による細胞分子機能解析

先進的可視化技術を駆使して、細胞機能をミリ秒の高速画像解析することにより、全く新たな現象として解析することが可能となります（図3：共焦点蛍光顕微鏡によるCa2+画像解析）。このような解析により平滑筋収縮機構の新たな分野が開拓され、病態解析とあわせて、その貴重な情報が新薬開発の応用研究に生かされています。さらに最近、全反射蛍光顕微鏡を利用して、生細胞内で機能している分子の一分子可視化解析が可能になってきました。一分子ダイナミズム解析から新たな科学が創生されようとしています。イオンチャネル分子機能解析や創薬科学への応用も待たれるところです。