2002 Fiscal Year Annual Research Report
2光子励起法を用いた外分泌腺のイオン・水ベクトル輸送機構の解析
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12144209
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
河西 春郎 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (60224375)
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| Keywords | 外分泌腺 / 2光子励起 / ケイジド試薬 / グルタミン酸受容体 |
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| Research Abstract |
膵臓外分泌線細胞の開口放出に伴うアクチン動態を2光子励起法によって解析した。固定標本でファロイヂン染色によりFアクチンの分布を調べることにより、開口放出を起こした小胞に対してFアクチンによる被覆が速やかにおきることが確認された。この被覆は開口放出した小胞に選択的に、そして、開口放出したすべての小胞に対して起きた。アクチンGFPでアクチンの動きを見ると、アクチンの細胞質から小胞膜への移動が観察され、細胞質のアクチンが小胞膜において重合していることが明らかとなった。この重合はアクチンの重合阻害剤であるlatrunkulinA(LatA)で完全に阻害された。そこで、LatA処理した標本の開口放出を観察したところ、開口放出が早くなり、オメガ構造が不安定でvacuoleの形成が起きることが明らかとなった。従って、Fアクチンによる被覆は開口放出を遅くし、また、vacuoleの形成を阻害阻害することが明らかとなった。この重合は小分子量G蛋白質であるrhoの特異的阻害剤であるボツリヌス毒素のC3フラクションで完全に消失したため、rhoの活性化によることが明らかとなった。F-アクチンは無刺激の時にも腺空を被覆しているが、標本をC3毒素で処理するとこの被覆は消失した。従って、腺空膜にはrhoの構成的刺激分子があり、その側方拡散によってアクチン被覆が開口放出した小胞に選択的に進行すると考えられた。この様な動的な被覆により、分泌小胞の膜は外界のストレスから速やかに保護され、異常な開口放出の進行が防がれ、急性膵炎などの発症が防がれると考えられた。
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[Publications] Takahashi, N.: "Two-photon excitation imaging of pancreatic islets with various fluorescent probes"Diabetes. 51(S1). S25-S28 (2002)
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[Publications] Kasai, H.: "Fast and cAMP-sensitive mode of Ca^<2+>-dependent exocytosis in pancreatic β cells"Diabetes. 51(S1). S19-S24 (2002)
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[Publications] Takahashi, N.: "Fusion pore dynamics and insulin granule exocytosis in the pancreatic islet"Science. 297. 1349-1352 (2002)
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[Publications] Noda, M.: "Switch to anaerobic glucose metabolism with NADH accumulation in the β-cell model of mitochondrial diabetes : Characteristics of β HC9 cells deficient in mitochondrial DNA transcription"J Biol.Chem.. 277. 41817-41826 (2002)
