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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of pH signals in biological systems

Planned Research

Project AreaEstablishment of pH Biology
Project/Area Number 20H05791
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

岡村 康司  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80201987)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荻沼 政之  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50825966)
Project Period (FY) 2020-10-02 – 2023-03-31
Keywordsイオンチャンネル / 濃度勾配 / 遺伝子組換え魚類
Outline of Annual Research Achievements

1、BioIDの解析からVSOPとエンドソーム上で相互作用すると考えられた候補分子のノックアウトマウスを入手した。このマウスをmicroglia特異的Creの発現を誘起するIba-Creマウスと掛け合わせ、conditionalノックアウトマウスを作製したが、目的の産仔を得ることができず胎生致死となる可能性が示された。そこで、ミクログリアへAAVベクターでCreを導入する方法も検討することとした。また本候補分子を欠損するMDCK細胞をCRISPR/Cas9により作製し、VSOPの強制発現により細胞骨格に生じる効果を確認した結果、VSOP発現によるFアクチンシグナルの変化がノックアウト細胞では確認されなかった。これにより本遺伝子がVSOPのターゲットとなっている可能性が示された。
2、細胞膜とエンドソームのどちらのVSOPの機能が重要であるかを検証すべく、細胞膜のVSOPのみを阻害することが既報により報告されているC6ペプチドを使用したところ、論文で記載されているほどVSOPの機能の阻害が明確ではないことが判明した。そこで細胞外側からの抑制剤として亜鉛イオンを用いたところ、アクチン線維への効果はほとんど見られずエンドソームのVSOPの機能が重要であることが示唆された。
3、VSOPを発現するがん由来の細胞株MDA-MB-231を入手し、VSOPのmRNAの発現を確認した。現在CRISPR-Cas9を用いたノックアウト細胞の作製を検討している。
4、VSOPをノックアウトしたターコイズキリフィッシュの解析ついて、成魚の見かけ上の形態には明確な異常がみられない一方、ノックアウトした魚では寿命が有意に延長することが確認され2度目のバッチでも検証をおこない、再現性があることを確認した。VSOPはキリフィッシュの老化現象に重要な役割を果たすと示唆された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] What voltage-sensing phosphatases can reveal about the mechanisms of ion channel regulation by phosphoinositides2023

    • Author(s)
      Okamura Yasushi、Yoshioka Daisuke
    • Journal Title

      Biochemical Society Transactions

      Volume: 51 Pages: 827~839

    • DOI

      10.1042/BST20221065

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of K364 next to the active site cysteine in voltage-dependent phosphatase activity of Ci-VSP2023

    • Author(s)
      Paixao Ian Costa、Mizutani Natsuki、Matsuda Makoto、Andriani Rizki Tsari、Kawai Takafumi、Nakagawa Atsushi、Okochi Yoshifumi、Okamura Yasushi
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 122 Pages: 2267~2284

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2023.01.022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Critical contributions of pre-S1 shoulder and distal TRP box in DAG-activated TRPC6 channel by PIP2 regulation2022

    • Author(s)
      Mori Masayuki X.、Okada Ryo、Sakaguchi Reiko、Hase Hideharu、Imai Yuko、Polat Onur K.、Itoh Satoru G.、Okumura Hisashi、Mori Yasuo、Okamura Yasushi、Inoue Ryuji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 1~13

    • DOI

      10.1038/s41598-022-14766-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Insight into the function of a unique voltage-sensor protein (TMEM266) and its short form in mouse cerebellum2022

    • Author(s)
      Kawai T、Narita H、Konno K、Akter S、Andriani Rizki Tsari、Iwasaki H、Nishikawa S、Yokoi N、Fukata Y、Fukata M、Wiriyasermkul Pattama、Kongpracha Pornparn、Nagamori S、Takao K、Miyakawa T、Abe M、Sakimura K、Watanabe M、Nakagawa A、Okamura Y
    • Journal Title

      Biochemical Journal

      Volume: 479 Pages: 1127~1145

    • DOI

      10.1042/BCJ20220033

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interaction between S4 and the phosphatase domain mediates electrochemical coupling in voltage-sensing phosphatase (VSP)2022

    • Author(s)
      Mizutani Natsuki、Kawanabe Akira、Jinno Yuka、Narita Hirotaka、Yonezawa Tomoko、Nakagawa Atsushi、Okamura Yasushi
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: e2200364119

    • DOI

      10.1073/pnas.2200364119

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Dimerization of sea urchin Hv1 voltage-gated proton channel is required for its own glycosylation2023

    • Author(s)
      Yoshifumi Okochi, Yuka Jinno, Yasushi Okamura
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] Regulation of voltage-sensing phosphatase (VSP) by its substrate, phosphoinositide PI(4,5)P22023

    • Author(s)
      Natsuki Mizutani, Yasushi Okamura
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] Voltage-Sensing Phosphatase (VSP) in the Trophotaenia of a Viviparous Teleost: Molecular and Functional Characterization2023

    • Author(s)
      Adisorn Ratanayotha, Atsuo Iida, Takafumi Kawai, Eiichi Hondo, Yasushi Okamura
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] Trafficking regulation of voltage-gated potassiumchannels associated with PI(4,5)P2 binding sites2023

    • Author(s)
      Daisuke Yoshioka, Yasushi Okamura
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] PI(4,5)P2 regulates GABAAR channel activity through residue K312 of the α1 subunit2023

    • Author(s)
      Risa Mori-Kreiner, Takafumi Kawai, Naoyuki Miyashita, Yasushige Yonezawa, Yasushi Okamura
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] Inhibitory modulation of voltage- and pH-gated Slo3 potassium channel by zinc2023

    • Author(s)
      Rizki Tsari Andriani, Yasushi Okamura, Takafumi Kawai
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] The effect of Vitamin D3 on the sodium phosphate cotransporter family SLC342023

    • Author(s)
      Junxian Zhou, Yoshifumi Okochi, Yasushi Okamura
    • Organizer
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [Presentation] Is voltage-sensing phosphatase (VSP) regulated by phosphoinositide, PI(4,5)P2? question revisited with Anap2023

    • Author(s)
      Natsuki Mizutani,Yasushi Okamura
    • Organizer
      67th Biophysical society Annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SINGLE MOLECULE IMAGING REVEALS A RELATIONSHIP BETWEEN PI(4,5)P2 BINDING SITES AND TRAFFICKING REGULATION OF VOLTAGE-GATEDPOTASSIUM CHANNELS2023

    • Author(s)
      Daisuke Yoshioka, Yasushi Okamura
    • Organizer
      67th Biophysical Society Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 色変更型Nav1.6-Flexマウスを用いたNav1.6タンパクのターンオーバーの解析2023

    • Author(s)
      大河内善史、好岡大輔、阿部学、﨑村建司、岡村康司
    • Organizer
      先端モデル動物支援プラットフォーム(AdAMS) 2022年度成果発表会
  • [Presentation] GABAA 受容体の PI(4,5)P2 感受性に関する検証2022

    • Author(s)
      森 梨沙、河合 喬文、岡村 康司
    • Organizer
      第114回近畿生理学談話会
  • [Presentation] 糖鎖修飾から推定する電位依存性プロトンチャネルHv1の2量体化の場所2022

    • Author(s)
      大河内善史、神野有香、岡村康司
    • Organizer
      第114回近畿生理学談話会
  • [Presentation] 脊索動物の腸管細胞における電位依存性ホスファターゼ(VSP)の機能2022

    • Author(s)
      RATANAYOTHA A,MATSUDA M,KIMURA Y,TAKENAGA F,MIZUNO T,HOSSAIN M I,HIGASHIJIMA S,KAWAI T,OGASAWARA M,OKAMURA Y.
    • Organizer
      日本動物学会第93回早稲田大会2022
  • [Presentation] 電位依存性ホスファターゼVSPは電位センサー・酵素両ドメイン間の直接相互作用により分子内で膜電位情報を酵素活性に変換する2022

    • Author(s)
      水谷 夏希、川鍋 陽、神野 有香、成田 宏隆、米澤 智子、中川 敦史、岡村 康司
    • Organizer
      生理研研究会「構造情報を基盤とした膜機能分子の生理機能理解に向けて」
  • [Presentation] 神経におけるイオンチャネルの非対称的な空間動態のイメージング解析2022

    • Author(s)
      好岡 大輔、岡村 康司
    • Organizer
      先端モデル動物支援プラットフォーム 若手支援技術講習会
  • [Presentation] 家族性低リン血症くる病に関するNa+/Pi共輸送体NaPi-IIc/SLC34A3のリン酸輸送機構の解明2022

    • Author(s)
      周俊先、大河内善史、水谷夏希、瀬川博子、岡村康司
    • Organizer
      第16回トランスポーター研究会年会
  • [Presentation] Tracing back for ancestry of vertebrate neuronal traits : clusters of sodium channels2022

    • Author(s)
      Okamura Y
    • Organizer
      第11回国際ホヤ学会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanism of Electrochemical Coupling in Voltage-Sensing Phosphatase, VSP2022

    • Author(s)
      Natsuki Mizutani and Yasushi Okamura
    • Organizer
      Ion Channels Gordon Research Seminar, Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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