超高速ビデオ解析による内耳外有毛細胞におけるマイクロ秒単位の運動能制御機構の解明

• Project/Area Number: 18791217
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Otorhinolaryngology
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 松本 希 Kyushu University, 大学病院, 医員 (60419596)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 生理学 / 耳鼻咽喉学

Research Abstract

研究代表者は顕微鏡画像と電気生理学のデータを取り込み解析する装置を稼働させた。高速度顕微鏡カメラについて数機をデモしたが取リ込み画像の暗さとノイズの多さにより現予算内では解析困難と判明、引き続き機器選定を続けながら現有の顕微鏡カメラにて研究を続けている。
細胞骨格を制御するRhoキナーゼにより外有毛細胞明運動能が制御されるという基礎データがあったためこれを発展させ、Rhoキナーゼの下流で神経細胞の軸索伸長運動能が制御するLIMキナーゼとcofilinとにうタンパクを修飾し外有毛細胞運動能を検討した。すると以下の2点の興味深い結果が得られた。
1. Rho キナーゼを活性化させるLPAを投与すると最下流のcofilinが強くリン酸化されることが判明した。LPAによるcofilinのリ冫酸化は途中のRhoキナーゼ阻害すると「一部分だけ」リン酸化を阻止した。すなわちRhoキナーゼはその下流のLIMキナーゼとcofilinを確かに制御しているようで。あるが、Rhoキナーゼに依らないメカニズムもありそうである。
2. ビデオ解析により、外有毛細胞運動能はRhoキナーゼ阻害により減弱するニとが分かった。LIMキナーゼを阻害すると同様に外有毛細胞運動能は減弱した。LIMキナーゼが外有毛細胞運動能を制御する非常に重要なシグナルのーつであると示唆された。ニの時の運動能減弱はモータータンパクの電気生理学的異常を伴わなかった。
研究代表者は以上の外有毛細胞運動能におけるモータータンパクに依らない制御機構を示唆する知見をまとめ、英文論文として2008年4月現在投稿中である。

Research Products

• [Journal Article] Image-guided Otologic Surgery based on Patient Motion Compensation and Intraoperative Virtual CT (2007)
  • Author(s): Hong, J・Matsumoto, Nほか
  • Journal Title: Proceedngs of 3rd Asian Conference on Computer Aided Surgery P110064(CD)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An optimally designed surgical navigation system for otologic surgery (2007)
  • Author(s): Hong, J・Matsumoto, Nほか
  • Journal Title: Proceedings of Computer assisted Radiology and Surgery (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Run down of GABAergic depolarization during metabolic inhibition of rat hippocampal CA1 neurons. (2006)
  • Author(s): Matsumoto N, Noda E, Nabekura J
  • Journal Title: Life Sciences 79 Pages: 1021-1026
• [Presentation] LIMキナーゼとcofilinによる外有毛細胞運動能制御 (2007)
  • Author(s): 松本 希, ほか
  • Organizer: 第52回日本聴覚医学会学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2007-10-04
• [Presentation] A New Strategy for Quantifying Prestin Dependency of Cochlear Outer Hair Cell Motility(mini symposium招待口演) (2007)
  • Author(s): Nozomu, Matsumoto, ほか
  • Organizer: The 2nd Shanghai International Conference On Physiological Biophysics Audition & Vision
  • Place of Presentation: 中国上海市