心筋細胞における一次シリアを介した心外膜腔内流れ感知システムの解明

Publicly Offered Research

Project Area	Cilium-centrosome system regulating biosignal flows
Project/Area Number	15H01221
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	National Cardiovascular Center Research Institute
Principal Investigator	福井一国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (80551506)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	一次繊毛 / ゼブラフィッシュ / 心外膜形成 / Caシグナル / 心臓発生 / カルシウムシグナル
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、心筋細胞の一次繊毛による心外膜腔側からの流れ感知依存性のシグナル実体の詳細を明らかにすることを目的とし、一次繊毛の主要なメカノセンシング機構であるカルシウムシグナルに焦点を絞った研究を行った。前年度までに作製した一次繊毛内カルシウムを可視化できるトランスジェニックゼブラフィッシュを用いた解析から、心外膜腔内の流れを感知した一次繊毛の屈曲に伴うカルシウム流入を観察している。本年度は一次繊毛に局在し、力学的刺激に応答するTrpチャネルファミリーの一つであるTrpp3の変異体を解析した。この変異体は受精から3日後までは外見上の形態異常を認めないが、14日後には生存できないことが明らかになった。そしてtrpp3変異体、trpp3発現抑制個体ともに心外膜の顕著な低形成がおこることが明らかになった。さらにTrpp3変異体、発現抑制個体において一次繊毛内のカルシウムシグナルが顕著に低下することを明らかにした。この結果から、流れ刺激に応答する一次繊毛を介したカルシウムシグナルが心外膜形成に必要であることが示唆された。しかしながらtrpp3変異体では心外膜形成異常は約50%の低下であった。このことから他のシグナルも心外膜形成に関与することが考えられる。Bmp-Smadシグナルはchickの心外膜形成に重要であることが報告されており、一次繊毛を介したシグナルとの協調的な働きが心外膜形成に重要である可能性を考えている。現在、光ピンセットを用いて人為的に一次繊毛に対する力学的刺激を行った際のカルシウムシグナル変動について解析する系を構築しており、これにより心外膜前駆細胞の一次繊毛のカルシウムシグナル活性化が直接的に力学的刺激を介したものであることを証明することができる。
Research Progress Status	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	28年度が最終年度であるため、記入しない。