A wide variety of the ATP release: its mechanisms and physiological roles

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K08174
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Furuya Kishio 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 研究員 (40132740)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ATP放出 / 発光イメージング / Luciferin-Luciferase / ATPシグナリング / メカノバイオ / ケラチノサイト / 乳がん細胞 / 肺

Outline of Final Research Achievements

ATP is now recognized as a ubiquitous extracellular messenger in whole body. The physiological roles of ATP release are diverse and its releasing mechanisms have a wide variety. We had developed a real-time ATP luminescence imaging system using luciferin- luciferase bio-luminescence with simultaneous transmission imaging using infrared light under an upright microscope or a macro-view microscope. This imaging system allows us to find differences of pattern and kinetics of the ATP release, which shows various ATP release mechanisms, in keratinocytes, mammary epithelial cells and a lung tissue. These findings demonstrate a diversity of the roles and mechanisms of the ATP release and confirm an effectiveness of the real-time imaging of ATP release.

Free Research Field

細胞生理学、生物物理学、メカノバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ATP シグナリング系は生体の至るところで機能している事が明らかになってきたが、その放出経路の実体、制御機構は未だ不明である。私たちが開発した放出ATP のリアルタイムイメージングによって、初めて１つ１つの細胞からの放出の様子が明らかになった。本研究ではそれを駆使し多様な経路の性質を明らかにすることができた。ATPシグナリング系 はがんを含め病理とも深く関わっており、放出経路の実体がわかれば創薬のターゲットともなりうる。またATP シグナリング系は特に組織/器官の円滑な働きに寄与していると考えられ、組織レベルでのATPイメージングを可能にしたことの意味は大きい。