基本情報
- 所属
- 自治医科大学 医学部生理学講座 統合生理学部門 教授
- 学位
- 博士(学術)(東京大学)
- 研究者番号
- 80390699
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0003-0766-7281
- J-GLOBAL ID
- 200901036408706842
- researchmap会員ID
- 6000000396
- 外部リンク
主要な経歴
10学歴
3-
1997年4月 - 2002年3月
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1994年4月 - 1997年3月
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1992年4月 - 1994年3月
委員歴
8-
2024年4月 - 現在
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2024年4月 - 現在
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2023年10月 - 現在
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2022年4月 - 現在
受賞
2-
2014年6月
論文
40-
The Journal of Precision Medicine: Health and Disease 2025年10月
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Communications Biology 2024年12月19日 最終著者責任著者
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Journal of medicinal chemistry 2024年9月5日 査読有りTherapeutic drugs, whose bioactivity is hindered by a photoremovable cage, offer the advantage of spatiotemporal confinement of their action to the target diseased tissue with improved bioavailability and efficacy. Here, we have applied such an approach to ivabradine (IVA), a bradycardic agent indicated for angina pectoris and heart failure, acting as a specific HCN channel blocker. To overcome the side effects due to its poor discrimination among HCN channel subtypes (HCN1-4), we prepared a caged version of IVA linked to a photocleavable bromoquinolinylmethyl group (BHQ-IVA). We show that upon illumination with blue light (440 nm), BHQ-IVA releases active IVA that blocks HCN channel currents in vitro and exerts a bradycardic effect in vivo. Both BHQ-IVA and the cage are inactive. Caging is stable in aqueous medium and in the dark, and it does not impair aqueous solubility and cell permeation, indispensable for IVA activity. This approach allows for bypassing the poor subtype-specificity of IVA, expanding its prescription to HCN-related diseases besides cardiac.
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Physiological Reports 2024年3月 査読有り招待有り筆頭著者責任著者
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Molecular Cell 2023年11月29日 査読有り
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Frontiers in Physiology 13 2022年6月30日 査読有り最終著者責任著者<jats:p>The HCN4 channel is essential for heart rate regulation in vertebrates by generating pacemaker potentials in the sinoatrial node. HCN4 channel abnormality may cause bradycardia and sick sinus syndrome, making it an important target for clinical research and drug discovery. The zebrafish is a popular animal model for cardiovascular research. They are potentially suitable for studying inherited heart diseases, including cardiac arrhythmia. However, it has not been determined how similar the ion channels that underlie cardiac automaticity are in zebrafish and humans. In the case of HCN4, humans have one gene, whereas zebrafish have two ortholog genes (<jats:italic>DrHCN4</jats:italic> and <jats:italic>DrHCN4L</jats:italic>; ‘Dr’ referring to <jats:italic>Danio rerio</jats:italic>). However, it is not known whether the two HCN4 channels have different physiological functions and roles in heart rate regulation. In this study, we characterized the biophysical properties of the two zebrafish HCN4 channels in <jats:italic>Xenopus</jats:italic> oocytes and compared them to those of the human HCN4 channel. We found that they showed different gating properties: DrHCN4L currents showed faster activation kinetics and a more positively shifted G-V curve than did DrHCN4 and human HCN4 currents. We made chimeric channels of DrHCN4 and DrHCN4L and found that cytoplasmic domains were determinants for the faster activation and the positively shifted G-V relationship in DrHCN4L. The use of a dominant-negative HCN4 mutant confirmed that DrHCN4 and DrHCN4L can form a heteromultimeric channel in <jats:italic>Xenopus</jats:italic> oocytes. Next, we confirmed that both are sensitive to common HCN channel inhibitors/blockers including Cs<jats:sup>+</jats:sup>, ivabradine, and ZD7288. These HCN inhibitors successfully lowered zebrafish heart rate during early embryonic stages. Finally, we knocked down the HCN4 genes using antisense morpholino and found that knocking down either or both of the HCN4 channels caused a temporal decrease in heart rate and tended to cause pericardial edema. These findings suggest that both DrHCN4 and DrHCN4L play a significant role in zebrafish heart rate regulation.</jats:p>
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Nature 599(7883) 158-164 2021年11月4日 査読有り<title>Abstract</title>Modulation of voltage-gated potassium (Kv) channels by auxiliary subunits is central to the physiological function of channels in the brain and heart1,2. Native Kv4 tetrameric channels form macromolecular ternary complexes with two auxiliary β-subunits—intracellular Kv channel-interacting proteins (KChIPs) and transmembrane dipeptidyl peptidase-related proteins (DPPs)—to evoke rapidly activating and inactivating A-type currents, which prevent the backpropagation of action potentials1–5. However, the modulatory mechanisms of Kv4 channel complexes remain largely unknown. Here we report cryo-electron microscopy structures of the Kv4.2–DPP6S–KChIP1 dodecamer complex, the Kv4.2–KChIP1 and Kv4.2–DPP6S octamer complexes, and Kv4.2 alone. The structure of the Kv4.2–KChIP1 complex reveals that the intracellular N terminus of Kv4.2 interacts with its C terminus that extends from the S6 gating helix of the neighbouring Kv4.2 subunit. KChIP1 captures both the N and the C terminus of Kv4.2. In consequence, KChIP1 would prevent N-type inactivation and stabilize the S6 conformation to modulate gating of the S6 helices within the tetramer. By contrast, unlike the reported auxiliary subunits of voltage-gated channel complexes, DPP6S interacts with the S1 and S2 helices of the Kv4.2 voltage-sensing domain, which suggests that DPP6S stabilizes the conformation of the S1–S2 helices. DPP6S may therefore accelerate the voltage-dependent movement of the S4 helices. KChIP1 and DPP6S do not directly interact with each other in the Kv4.2–KChIP1–DPP6S ternary complex. Thus, our data suggest that two distinct modes of modulation contribute in an additive manner to evoke A-type currents from the native Kv4 macromolecular complex.
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Cell Reports 30(9) 2879-2888 2020年3月3日 査読有り
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Biophysics and Physicobiology 16 121-126 2019年5月23日 査読有り招待有り
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Journal of Biological Chemistry 293(18) 6969-6984 2018年 査読有り
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JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON 595(18) 6121-6145 2017年9月 査読有り
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JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 290(37) 22724-22733 2015年9月 査読有り最終著者責任著者
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JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON 593(12) 2617-2625 2015年6月 査読有り招待有り筆頭著者責任著者
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NATURE COMMUNICATIONS 5 2014年6月 査読有り筆頭著者責任著者
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JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 289(25) 17597-17609 2014年6月 査読有り最終著者責任著者
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Biophysical Journal 102(3) 133a 2012年1月31日 査読有り
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JOURNAL OF GENERAL PHYSIOLOGY 138(5) 521-535 2011年11月 査読有り筆頭著者責任著者
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CHANNELS 5(5) 395-399 2011年9月 査読有り招待有り
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BIOPHYSICAL JOURNAL 99(11) 3609-3618 2010年12月 査読有り
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Brain and Nerve 62(12) 1323-1329 2010年12月 査読有り
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PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 107(44) 18862-18867 2010年11月 査読有り筆頭著者
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EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE 32(5) 736-748 2010年9月 査読有り
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JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON 587(22) 5317-5324 2009年11月 査読有り
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JOURNAL OF GENERAL PHYSIOLOGY 133(1) 93-109 2009年1月 査読有り
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JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES 59 255 2009年 査読有り
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PLOS GENETICS 4(12) 2008年12月 査読有り
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JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON 586(12) 2827-2840 2008年6月 査読有り
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JOURNAL OF GENERAL PHYSIOLOGY 130(3) 269-281 2007年9月 査読有り筆頭著者責任著者
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JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON 569(1) 59-74 2005年11月 査読有り
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PHYSIOLOGICAL GENOMICS 22(3) 269-282 2005年8月 査読有り
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JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY 92(2) 1056-1066 2004年8月 査読有り
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NEUROSIGNALS 12(3) 142-158 2003年5月 査読有り
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NEUROSCIENCE RESEARCH 45(1) 59-70 2003年1月 査読有り
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DEVELOPMENTAL BIOLOGY 230(2) 258-277 2001年2月 査読有り
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JOURNAL OF NEUROSCIENCE 19(16) 6874-6886 1999年8月 査読有り
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JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON 515(3) 695-710 1999年3月 査読有り
主要なMISC
24書籍等出版物
3講演・口頭発表等
4-
Ion Channel Modulation Symposium - UK 2024 2024年6月19日 招待有り
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The 9th International Ion Channel Conference 招待有り
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Ion Channel Modulation Symposium 2023 - JAPAN 2023年5月17日
所属学協会
4主要な共同研究・競争的資金等の研究課題
15-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2021年4月 - 2024年3月
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日本学術振興会 科研費 基盤研究(C) 2017年4月 - 2020年3月
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内藤記念科学振興財団 内藤記念科学奨励金(研究助成) 2016年 - 2018年
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文部科学省 科研費 新学術領域研究(研究領域提案型) 2013年4月 - 2015年3月
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日本学術振興会 科研費 基盤研究(C) 2012年4月 - 2015年3月
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文部科学省 科研費 新学術領域研究(研究領域提案型) 2011年4月 - 2013年3月
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日本学術振興会 科研費 若手研究(B) 2010年4月 - 2012年3月
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日本学術振興会 科研費 若手研究(B) 2008年 - 2009年
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日本学術振興会 科研費 若手研究(B) 2006年 - 2007年