マスト細胞の脱顆粒応答は分泌刺激の種類で変化するか？―イメージングによる解析―
| Project/Area Number |
19K07272
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 48010:Anatomy-related
|
|---|
| Research Institution | Iwate Medical University |
|---|
Principal Investigator |
東尾 浩典 岩手医科大学, 教養教育センター, 准教授 (50342837)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋野 朝幸 岩手医科大学, 医学部, 教授 (40305991)
横山 拓矢 岩手医科大学, 医学部, 准教授 (70772094)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
|
|---|
| Keywords | 細胞生物学 / マスト細胞 / 脱顆粒 / エキソサイトーシス / 分泌様式 / 分泌刺激 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
マスト細胞は活性化されると生理活性物質を貯留した分泌顆粒を開口放出(脱顆粒)する。脱顆粒の様式は細胞膜―分泌顆粒間、分泌顆粒―分泌顆粒間の膜融合が複雑に組み合わさった複雑なものであり、さらにこれが分泌刺激の種類によって変化することが示唆されている。本研究では、分泌刺激ごとに、脱顆粒によって生じる細胞内膜構造とその形成過程を精細に捉え、その形態的差異がどのような細胞内環境や分子基盤の差異に起因するのかを解明する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
マスト細胞は分泌顆粒に様々な生理活性物質を貯留しており、分泌刺激を受けてそれらを開口放出（脱顆粒）する。本研究では（4Dあるいは3Dでの）ライブイメージングにより、マスト細胞の脱顆粒様式の実態解明を試みている。
ライブイメージングには独自に構築した、分泌顆粒の挙動（mCherry蛍光にて）と脱顆粒の有無（pH感受性GFPバリアントpHluorin蛍光にて）を同時に可視化することができる脱顆粒インジケーター、および細胞膜を近赤外光タンパク質iRFPで可視化する細胞膜マーカーを用いている。これまでに、1) 分泌顆粒は大きく動的なクラスターを形成し、クラスター間に一過的な接着やtubule構造の形成を介した連絡があること、2) TPA+A23187刺激時にはクラスター内／間での逐次的な脱顆粒（compound exocytosis）が顕著であること、3) 抗原刺激時にはクラスターが弛緩し個々の分泌顆粒が細胞辺縁へ移動し脱顆粒すること、および4) 脱顆粒インジケーターを含むマイクロベシクル様構造物が細胞膜から分泌刺激依存的に形成・放出されることを見出した。そのうち、4)は今後別の研究課題として解析することとした。今年度は、脱顆粒関連遺伝子の発現抑制や細胞骨格関連阻害剤を用いて、上記1), 2)および3)の分子基盤の探索を進めており、各ステップに働く分子や細胞骨格依存性に関する知見が得られつつある。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染拡大に係る出張自粛要請や研究外の業務増大により、研究協力者の所属機関へ赴いての超解像高速共焦点レーザー顕微鏡を用いたライブイメージングが、予定研究期間（3年）のうち2年のあいだ困難であった。また昨年度、所属研究機関に論文データ取得に堪え得る4Dライブイメージングが可能な共焦点レーザー顕微鏡が導入されたが、（レーザー波長や検出器感度への対応のため）新たな蛍光タンパク質を用いて脱顆粒マーカーおよび細胞膜マーカーを作製し検証しなおす必要も生じた等、ライブイメージング条件の再設定に時間がかかった。そのため、本研究の進捗状況は当初計画よりも相当遅れている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
所属研究機関でのライブイメージング条件の再設定が一段落し、現在、脱顆粒関連遺伝子の発現抑制や細胞骨格関連阻害剤を用いて、研究実績欄に記した1), 2)および3)の現象に係る分子基盤の探索を進めている。これにより各ステップに働く分子や細胞骨格依存性に関する知見を得る。また分泌顆粒クラスターを定常状態、TPA+A23187刺激時、抗原刺激時に分けて電子顕微鏡観察し、ライブイメージングで得られる蛍光像の実態を形態学的に確認する。この段階まで完了させて研究成果を発表したい。
|
Report
(4 results)
Research Products
(2 results)
