2016 Fiscal Year Research-status Report
電位依存性プロトンチャネルによる好中球機能を抑制する機構と炎症抑制機構の解明
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15K08175
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大河内 善史 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (90435818)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | プロトンチャネル / 走化性 / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電位依存性プロトンチャネルによる好中球機能の抑制機構を明らかにする目的で、前年度に続き、走化性行動に着目して実験を行った。前年度では、電位依存性プロトンチャネルが欠損した好中球の走化性が亢進する理由の背景に、NADPHオキシダーゼの活性化が関与していることを明らかにした。この結果から、電位依存性プロトンチャネルの機能がなくなることによって、NADPHオキシダーゼの活性化によって引き起こされる細胞内因子の変化、すなわち、膜電位、細胞内pH、過酸化水素の量、カルシウムの流入量が走化性の亢進を引き起こしていると考えられた。しかしながら、走化性時にこれらの因子をより簡便に測定する方法がなかった。そこで、Dunn Chamberと呼ばれる顕微鏡下で走化性を計測する市販のガラス製の装置を用いて、より簡便に走化性時の細胞内因子の変動を計測できる系を確立した。次に、走化性の亢進を引き起こす細胞内シグナルの異常を検討した。好中球の走化性は、mitogen-activated protein kinase (MAPK)によって制御されている。p38 MAPKは走化性を正に制御し、extracellular signal-regulated kinase (ERK) MAPKは走化性を負に制御する。これらの知見をもとに、MAPKsのリン酸化レベルをウェスタンブロット法により解析した。野生型の好中球では、走化性因子fMLF刺激後、ERKのリン酸化、p38のリン酸化レベルが増加したが、電位依存性プロトンチャネルが欠損した好中球では、ERKのリン酸化レベルが野生型よりも低いことが分かった。p38 MAPKのリン酸化レベルには差は見られなかった。すなわち、電位依存性プロトンチャネルは、ERKシグナルを正に制御することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
走化性行動と細胞内因子の変動を測定できるリアルタイム計測系を確立した点と、走化性異常と関連する特定の細胞内シグナルの異常を見出した点が評価できる。これにより、シグナル経路の異常が引き起こされる原因を、膜電位、pH、カルシウム、過酸化水素に着目して、検討することが可能となり、電位依存性プロトンチャネルによる走化性行動の制御機構が明らかになると期待される。また、この結果から、プロトンチャネルによる脱顆粒の制御機構においてもERKシグナルが関与する可能性が浮上した。これらの状況を踏まえると、順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、電位依存性プロトンチャネルが欠損した好中球において、走化性時にERKシグナルが低下する理由を明らかにする。また、電位依存性プロトンチャネルによる脱顆粒の制御においてもERKシグナルが関与しているかどうか検討する。これにより、電位依存性プロトンチャネルによる好中球機能の抑制機構が明らかになると期待される。
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| Causes of Carryover |
研究を進めていくうえで必要に応じて研究費を執行したが、当初の見込み額と執行額は異なった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究計画に変更はなく、前年度の研究費を含めて、当初の予定通り計画を進めていく。
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