パルス幅０．１ミリ秒の微弱パルス電流を特異的に認識する生体受容機構の存在の検証

Research Project

Project/Area Number	14J10549
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	松山真吾熊本大学, 生命科学研究部, 特別研究員(PD)
Project Period (FY)	2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords	微弱パルス電流0.1 / 物理的刺激受容体 / TRPM7 / 新規生体応答機構 / 電流刺激の医療応用 / 微弱パルス電流0.1受容体 / TRPM7タンパク質 / 電気を用いた治療法
Outline of Annual Research Achievements	微弱パルス電流0.1の生体受容機構について詳細な知見を得るために,電流刺激が物理的刺激として細胞膜に作用することを想定し,物理的刺激受容体に焦点を当て,HepG2細胞株に対する各種阻害剤処理を行うスクリーニング実験を実施した.その結果,物理的刺激受容体TRPチャネルファミリーに属するTRPM7を微弱パルス電流0.1の標的分子として見出した.TRPM7-siRNAまたはTRPM7阻害剤NS8593処理は,微弱パルス電流0.1によるAktの活性化を抑制した.さらに,線虫を用いて個体での作用を確認してみると,TRPM7 変異線虫では,AMPKの活性化が抑制されていた.これらの結果は,TRPM7が微弱パルス電流0.1の受容体として機能することを示唆していた. 次に,TRPM7の機能と微弱パルス電流0.1の効果の関連性について検討を実施した.TRPM7はマグネシウムや亜鉛のイオンチャネルとして機能するほか,C末端にキナーゼドメインを有する稀有なbi-functional受容体である.微弱パルス電流0.1処理は細胞内のマグネシウムや亜鉛イオン量に明確な変化を与えなかった.現在,キナーゼドメインの影響を評価するために, 野生型TRPM7およびキナーゼドメイン欠損変異体(ΔKD-TRPM7)を作製し検討を実施している.また,TRPM7過剰発現細胞およびTRPM7ノックアウト細胞の作成に着手した. 特に, ノックアウト細胞の作成には, CRISPR/Cas9システムを用いた.現状,ノックアウト株の取得には至っていないが,米国滞在中に,他の標的分子ではあるが本システムを用いたノックアウト細胞の取得には成功している.今後,本経験を生かしリクローニングを行うことでノックアウト細胞樹立を狙う.線虫のTRPM7変異株との検討結果を相互にフィードバックさせ, 研究を展開していく.
Research Progress Status	27年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	27年度が最終年度であるため、記入しない。