細胞内微小空間の温度分布を可視化する蛍光性温度センサーの開発

• Project/Area Number: 19021024
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 清中 茂樹 Kyoto University, 工学研究科, 助教 (90422980)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000); Fiscal Year 2008: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: 温度センサー / コイルドコイル / GFP / センサー

Research Abstract

本年度は、各細胞小器官の機能変化と温度変化の相関関係について評価した。特に、エネルギー(ATP)産生を伴うミトコンドリア機能に焦点を当てて評価した。
ミトコンドリアではATP合成が行われ、細胞内のエネルギー産生場として知られる。ATPを産生する際には、ミトコンドリア内外にH+勾配を発生させ、H+移動の駆動力を利用する。すなわち、ミトコンドリアは熱代謝が盛んに行われていることが示唆される。また、褐色脂肪細胞においては、ミトコンドリアにプロトンを輸送するUCP1と呼ばれるタンパク質が存在し、温度発生を行っていると報告されている。そこでH+勾配の解消剤(FCCP)を処置した際の、ミトコンドリアの温度変化を温度センサーを用いて評価した。その結果、FCCP処置により、蛍光変化が起こり、温度変化が起こっていることが示唆された。また、H+勾配の構築を阻害する脱共役剤ロテノンをあらかじめ処置しておくと、FCCPを処置しても蛍光変化が起こらなかった。これらの結果は、ミトコンドリアにおける温度上昇を可視化できたことを意味する。また、褐色脂肪細胞に関わらず、他の細胞においても、ミトコンドリアのH+勾配を解消することで温度上昇が起こることも確認できたことを意味する。

Research Products

• [Journal Article] Selective and direct inhibition of TRPC3 channels underlies biological activities of a pyrazole compound (2009)
  • Author(s): Kiyonaka S, (他20名)
  • Journal Title: Proc. Nat 1. Acad. Sci. USA 106 Pages: 5740-5745
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in temperature preferences and energy homeostasis in dystroglycan mutants (2009)
  • Author(s): Takeuchi K, (他6名), Kiyonaka S. (他3名)
  • Journal Title: Science 323 Pages: 1740-1743
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TRPM2-mediated Ca^<2+> influx induces chemokine production in monocytes that aggravates inflammatory neutrophil infiltration (2008)
  • Author(s): Yamamoto S, Shimizu S, Kiyonaka S. (他14名)
  • Journal Title: Nature Med. 14 Pages: 738-747
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RIM1 confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca2+ channels. (2007)
  • Author(s): Kiyonaka S, Wakamori M, Miki T, Uriu Y, Nonaka M, Bito H, Beedle AM. Mori E. Hara Y, De Waard M. Kanagawa M, Itakura M, Takahashi M. Campbell KP. Mori Y
  • Journal Title: Nature Neuroscience 10 Pages: 691-701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutation associated with an autosomal dominant cone-rod dystrophy CORD7 modifies RIM1-mediated modulation of voltage-dependent Ca2+ channels. (2007)
  • Author(s): Miki T, Kiyonaka S, Uriu Y, De Waard M, Wakamori M, Beedle AM, Campbell KP, Mori Y
  • Journal Title: Channels 1 Pages: 144-147
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-dimensional reconstruction using transmission electron microscopy reveals a swollen. bell-shaped structure of transientreceptor potential melastatin type 2 cation channel. (2007)
  • Author(s): Maruyama Y, Ogura T, Mio K, Kiyonaka S, Kato K, Mori Y, Sato C
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 282 Pages: 36961-36970
  • Peer Reviewed
• [Presentation] RIM1 confers sutained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca^<2+> channels (2008)
  • Author(s): Shigeki Kiyonaka, Yasuo Mori
  • Organizer: FASEB SUMMER RESEARCH CONFERENCES
  • Place of Presentation: Colorado USA
  • Year and Date: 2008-07-08
• [Presentation] The active zone protein RIM1 confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca2+ channels (2007)
  • Author(s): S. Kiyonaka, M. Wakamori, T. Miki, Y. Uriu. Y. Mori
  • Organizer: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国サンディエゴ
  • Year and Date: 2007-11-07