1994 Fiscal Year Annual Research Report
画像解析装置による遺伝子発現解析を用いた細胞間相互作用解析システムの開発
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05557042
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
葛谷 恒彦 大阪大学, 医学部, 助教授 (80150340)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 昌司 大阪大学, 医学部・付属病院, 医員
星田 四朗 大阪大学, 医学部, 助手 (80238732)
堀 正二 大阪大学, 医学部, 講師 (20124779)
多田 道彦 大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)
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| Keywords | 心筋細胞 / 遺伝子発現 / 画像解析 / カルシウム |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度までに確立した初代培養細胞系、初代培養細胞への遺伝子導入、作成した光学系を用いて、実際に培養心筋細胞系における遺伝子・機能発現の検討を行うことを目的として研究を進めた。
1)光学顕微鏡系の改良
心筋細胞の機能発現として、先ず、心筋内カルシウム濃度を検討するため、微弱光検出装置とともに、落射蛍光検出装置を付属させた。さらに、ステージ上での心筋細胞機能の保持、インターベンションの負荷を可能とさせるため、微量高速灌流装置を付属させた。また、細胞内でのカルシウム動態を経時的に記録するため、画像メモリーを増加させた。
2)心筋細胞の遺伝子・機能発現
心筋細胞系での遺伝子・機能発現解析の端緒として、筋小胞体のカルシウム放出チャネルに着目した。リポフェクション法を改変することにより、心筋細胞の初代培養細胞にカルシウム放出チャネル遺伝子の5'調節領域をサブクローニングしたルシフェラーゼアッセイベクター導入し、その遺伝子発現の検出に成功した。さらに、カルシウム放出チャネル遺伝子を導入した細胞における、細胞内カルシウム動態の画像解析を顕微鏡系を用いて行い、遺伝子導入細胞でのダイナミックな変化を記録することが可能であった。
本顕微鏡系においては、光学的特性の差異により、カルシウム放出チャネルの微弱光測定による遺伝子発現測定と蛍光測定による機能発現測定とを同時に行うことは不可能であったが、今後、混合培養系、交感神経刺激などの負荷条件下、心筋細胞における種々の蛋白質の遺伝子・機能発現の検討に応用する予定である。
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[Publications] Kuzuya,et al: "Polymorphonuclear leukocytes-induced injury in hypoxic cardiac myocytes." Free Radical Biology & Medicine. 17. 501-510 (1994)
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[Publications] Kimura,et al: "Thyroid hormone enhances Ca2+ pumping activity of the cardiac sarcoplasmic reticulum by increasing Ca2+ ATPase and decreasing phospholamban expression." J.Mol.Cell.Cardiol.26. 1145-1154 (1994)
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[Publications] Otsu,et al: "The point mutation Arg615-Cys in the Ca2+ release channel of skeletal sarcoplasmic reticulum is responsible for hypersensitivity to caffeine and halothane in malignant hyperthermia." J.Biol.Chem.269. 9413-9415 (1994)
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[Publications] Oe,et al: "Calcium overload and cell damage of isolated ventricular mycoytes induced by the arachidonate-lipoxygenase reaction." Am.J.Physiol.267. H1396-H1402 (1994)
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[Publications] Yamashita,et al: "Induction of manganese superoxide dismutase in rat cardiac myocytes increases tolerance to hypoxia 24 hours after preconditioning." J.Clin.Invest.94. 2193-2199 (1994)
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[Publications] Nishida,et al: "Adult rat cardiac myocytes augment expression of endothelin-1 mRNA in coronary microvascular endothelial cells in heterocellular co-culture." Progress in Microcirculation Research. 151-155 (1994)
