イメージングと蛋白運動で解析する細胞応答に於ける情報の受信・交換機構

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458165
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川戸 佳 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50169736)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 善浩 東京農工大学, 工学部, 講師 (10223843)
• Keywords: カルシウム信号 / グリア細胞 / 副腎皮質細胞 / エンドソーム

Research Abstract

本研究では高感度ビデオ蛍光顕微イメージング法により、Ca信号をCalcium Green-1色素を用いて、また低密度リポ蛋白質LDLを蛍光色素Dilで標識して観測した。
ラット大脳グリア細胞を神経伝達物資グルタミン酸/セロトニン/ヒスタミン/ATPで刺激すると、セカンドメッセンジャーであるカルシウム信号を観測した。いずれも100μM程度の濃度で反応を引き起こした。カルシウム信号には1)カルシウム濃度の周期的変動、2)一過性にカルシウム濃度が上昇した状態、3)1)と2)の混合状態、の3種類が観測された。グルタミン酸/セロトニン刺激ではこの3種類全てのCa信号が、ヒスタミン/ATPでは一過性のカルシウム濃度上昇のみが観測され、刺激神経伝達物質の違いでカルシウム信号が異なる事を発見した。
LDLがグリア細胞や副腎皮質細胞内のエンドソームに取り込まれたのち、単一のエンドソームが運動する過程を可視化した。単一粒子解析法による解析で、エンドソームが細胞骨格らしいレールの上を方向性を持って高速で滑走する事を発見した。これまで世界的にエンドソームは細胞室内を漂っているという認識であったので、大きな成果である。

Research Products

• [Publications] 川戸 佳: "膜蛋白質のダイナミクスと機能" 日本膜学会. 21. 240-246 (1996)
• [Publications] Kimoto,T.: "Adrencoricotropin induces Calcium Oscillations in Adrenal Fasciculata Cells:Single Cell Imaging" Biochem.Biophys.Res Comm.221. 25-32 (1996)
• [Publications] Kimoto,T.: "Digital Fluorescence Imaging of Elementary Steps of Neurosteroid Synthesis in Rat Brain Glial Cells" J.Pharm.Biomed.Anal.(印刷中). (1997)
• [Publications] Homma,R.: "Time-resolved Study of Effect of Chlorpromazine on Mobility of Cytochrome P450 and Phospholopids in the Inner Menbrane of Adrenocorical Mitochondria" J.Pharm.Biomed.Anal.(印刷中). (1997)
• [Publications] Kimoto,T.: "Imaging of Calcium Oscillations and Activity of Cytochrome P450scc in Adrenocortical Cells" Oxygen Homeostasis and and Its Dynamics. (印刷中). (1997)
• [Publications] 川戸 佳: "活動する脳グリア細胞のイメージング" 蛋白質核酸酵素. 42. (1997)