2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K07065
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60453544)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アストロサイト / 形態 / 構造機能連関 / 2光子顕微鏡 / グリア細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳内の主要なグリア細胞であるアストロサイトの形態は神経細胞に比肩する複雑さを持ち、その構造は進化と共に複雑さを増すことからも機能的重要性が示唆される。しかしアストロサイトの構造機能連関に関する知見は乏しく、それが故にアストロサイトの機能発現機構の多くが謎に包まれたままとなっており、解明が急務の課題である。本研究では生化学的手法と2光子顕微鏡法を併せ、アストロサイトの構造機能連関の解明を試みている。
顕微鏡を用いたこれまでの研究から、血管を取り巻くアストロサイトの足突起が細胞内コンパートメントとして働き、ここには脳の主要な水チャネルであるAQP4をはじめとする重要な機能分子群が局在していることが明らかとなった。しかし、アストロサイトの機能分子に関してはその制御機構の解明が進んでいない。そこで、研究初年度には神経細胞の解析で用いられてきた種々の生化学的解析法を応用することで、アストロサイトの分子群、特に足突起に発現する分子群の性質とその変化の解析を試みた。ここから、AQP4が生化学的な観点から他の分子群とは異なる特徴的な性質を持ち、更にそれが種々の生理・疾患条件下で変化することを示唆する知見が得られた。これは近年、生理・疾患条件下における脳の機能への重要性が示唆されながらその機能制御機構が謎に包まれてきたAQP4に関する新たな知見を与えるものとなった。また、この生化学解析系は他の分子群にも広く応用可能なものであることが分かり、アストロサイトにおける構造機能連関を支える分子機構の解明に非常に有用なツールとなることが期待された。
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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
ほぼ計画通り研究を遂行することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究2年目の平成29年度には、初年度の生化学的解析を更に推進すると共に、2光子顕微鏡によるアストロサイト微細構造と化学・電位情報伝達との連関の解析の推進を試みる。
初年度の知見に基づき、マウス大脳皮質より調製する急性脳スライスを用い、様々な生理・疾患条件下におけるアストロサイト微細構造変化の分子機序を生化学的に明らかにする。アストロサイトの微細構造の形成と維持に関与すると考えられる細胞表面接着因子群や裏打ちタンパク質などに着目し、これらのタンパク質の発現量や機能調節に重要なリン酸化に代表される翻訳後修飾などの分子変化を網羅的に解明する。これにより、種々の生理・疾患条件下におけるアストロサイトの微細構造の変化を担う分子変化の解明を図る。
これに並行し、顕微鏡を用いた光学的な解析により、アストロサイトの構造機能連関の解析を進める。特にアストロサイトの足突起に着目し、分子動態の解析により化学情報伝達の特徴とその制御の解明を試みる。ここから得られる知見を生化学的解析の結果と統合することにより、アストロサイトの構造機能連関の分子機序の解明を試みる。
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| Causes of Carryover |
購入予定であった試薬の在庫が無く、この試薬を用いての実験を延期したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
延期した実験を行うため、予定していた試薬の購入に充てる。
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