2020 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of regulatory mechanism of cardiac mechanics by molecular-spring connectin and clinical application for heart failure
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17H00859
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
毛利 聡 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚田 孝祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00351883)
花島 章 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70572981)
橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (80341080)
氏原 嘉洋 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 心室拡張機能 / 心不全 / コネクチン / タイチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コネクチン（タイチン）分子の力学特性評価を目標に光ピンセットによるタンパク質測定実験系を構築した。5'末端をDigoxigenin、3'末端をBiotinで修飾した5000bpのDNAをPCRにて増幅・精製し、抗Digoxigenin抗体でコートされたビーズに結合させた。作製したDNAビーズ2個のDNAをStreptavidinで繋ぎ、光ピンセットにて張力計測して張力発生しない直線状DNAになった後、抗体内の局所的な弱い結合の解離が見られ、その後DNA伸展による張力を計測出来た。タンパク質内の非常に強い力を測定可能な実験系を構築するために、SPY-tagとSPY-catcherによる共有結合形成のシステムを導入した。5000bpのDNAの5'末端をAmineとし化学架橋剤でSPY-catcherを結合させた。DNAの3'末端のBiotinはStreptavidinでコートされたビーズに結合した。そして両端にSPY-tagを融合させた測定用タンパク質を発現精製し、作製したDNAビーズ2個のDNAのSPY-catcherと共有結合で繋いだ。本実験系の最適条件について検討している。
心臓は力学的過負荷に対して心肥大による適応から適応不全による心不全という経過を辿り、合わせてコネクチン分子発現も変化する。そこで、大動脈狭窄術モデルマウス及びモノクロタリン肺高血圧症ラットを作製し、正常・中等症・重症に病期を分類してSPring8-X線位相差CTなどによるマクロ心機能や、コネクチン分子アイソフォーム解析などマルチスケールに比較検討した。また、左右心房・心室に分割し、各遺伝子の発現量をRNA-Seqによって定量して発現変動遺伝子を網羅的に同定し、パスウェイ解析により、有意に変動したシグナル伝達経路を検討し、心不全進行過程でコネクチンを変化させるシグナル伝達経路について検討を行っている。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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