2017 Fiscal Year Annual Research Report
哺乳類における膜電位依存的イノシトールリン脂質シグナルの生理的役割の解明
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16H02617
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡村 康司 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (80201987)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河合 喬文 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70614915)
大河内 善史 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (90435818)
西澤 和久 帝京大学, 医療技術学部, 教授 (00260935)
筒井 秀和 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (30392038)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脂質 / シグナル伝達 / タンパク質 / 酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウスVSPの分子特性をホヤVSPとのキメラ生成により解析し、基質特異性が従来知られてきたVSPの酵素特性と類似することを明らかにした。精子からのwestern blot解析から一次構造から予測されるマウスVSPの長さより50kD程度バンドのサイズが大きいことから翻訳後修飾が生じている可能性が考えられ、哺乳類のVSPがこれまで全長タンパク質で発現系での機能発現が成功しない理由として哺乳類精子固有の翻訳後修飾が関わっている可能性が示唆された。VSPノックアウトマウス由来の精子からパッチクランプ計測を行い、CatSper電流には差が見られず、またPMCAの阻害剤存在下でも細胞内Ca2+濃度の大きさに差が見られたことから、capacitationに伴うCa2+シグナルがVSPノックアウトマウスで野生型マウスに比して増強している原因にはCatSperとPMCAは直接関わっていないと考えられた。また研究分担者西澤博士と連携し計算化学的手法による解析を行い、哺乳類VSPとホヤVSPに共通に保存される膜相互作用部位が酵素ドメインの膜との近接化を促進することで酵素活性を増強する仕組みを明らかにした。
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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
今年度の解析では精子からのパッチクランプ計測とCa2+イメージング計測を積極的に進め、CatSperとPMCAの関与が考えにくいことが判明したため、今後ターゲット分子をK+チャネルに狭めることが可能になった。また精子からのパッチクランプ計測が安定して記録が可能になったことで阻害剤を用いた電流計測も今後可能になると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
精子でのVSPの局在部位を明確にするべくタグ配列をノックインしたマウスを作成する。ターゲット分子として精子特異的K+チャネルであるSlo3に注目し、阻害剤やPIP2抗体などを用いた精子からのパッチクランプ計測を行って、野生型マウスとVSPノックアウトマウスでのSlo3チャネル活性の定量比較を行う。また質量分析によるイノシトールリン脂質の定量解析を継続し、PIP2の量の変化とチャネル活性との関係を明らかにする。
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[Presentation] A new mechanism of Ca2+-independent voltage-dependent secretion in dorsal root ganglion neurons2019
Author(s)
Zhuan Zhou, Yuan Wang, Hiroki Arima, Rong Huang, Yuqi Hang, Xingyu Du, Feipeng Zhu, Zuying Chai, Changhe Wang, Yasushi Okamura
Organizer
The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) , 第96回日本生理学会年会 合同大会
Int'l Joint Research
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[Presentation] Functional analysis of voltage-sensing phosphatase in mouse sperm2019
Author(s)
Takafumi Kawai, Haruhiko Miyata, Hiroki Nakanishi, Souhei Sakata, Yoshifumi Okochi, Masahiko Watanabe, Kenji Sakimura, Takehiko Sasaki, Masahito Ikawa, Yasushi Okamura
Organizer
The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) , 第96回日本生理学会年会 合同大会
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of a chemiluminescent voltage indicator applicable to brain activity recording in freely moving multiple mice2017
Author(s)
Shigenori Inagaki, Masakazu Agetsuma, Hidekazu Tsutsui, Shinya Ohara, Yoshiyuki Arai, Kazushi Suzuki, Yuka Jinno, Tomoki Matsuda, Toshio Iijima, Yasushi Okamura, Takeharu Nagai
Organizer
第40回日本神経科学大会
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[Presentation] Molecular dynamics study of kinetics of the voltage-gated proton channel VSOP/Hv1 under electric fields2017
Author(s)
Hiroko X. Kondo, Yasushige Yonezawa, Naoyuki Miyashita, Masayo Iwaki, Kohei Takeshita, Yuichiro Fujiwara, Matsuyuki Shirota, Kengo Kinoshita, Yasushi Okamura, Atsushi Nakagawa, Hideki Kandori, Yu Takano
Organizer
第55回日本生物物理学会年会
Invited
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