2018 Fiscal Year Research-status Report
心臓におけるKCNQ1チャネル修飾サブユニットの機能解明
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17K08552
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
中條 浩一 自治医科大学, 医学部, 教授 (80390699)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / KCNQ1チャネル / 心臓 / QT延長症候群 / オプトジェネティクス / ゼブラフィッシュ / HCN4チャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
KCNQ1チャネルならびにその修飾サブユニットの各遺伝子のノックアウト動物に関しては、その作成が遅れている。ただし同様に心臓に発現するHCN4チャネルについて、そのノックアウト動物が得られているため、まずはそのトランスジェニック動物の解析を優先して行う予定である。
心臓の動きは、研究代表者の前所属機関である大阪医科大学にあるセルモーションイメージングシステムSI8000を用いて行うことを想定しているが、研究代表者の異動に伴い常時使用することが困難となったため、新しくsCMOSカメラを用いた高速イメージングシステムを構築した。これにより発生初期における心臓機能をin vivoで体外から直接観察することができるシステムを構築できている。心筋にチャネルロドプシンを発現させ、青色光照射により心臓を自在に収縮弛緩できるトランスジェニック動物を作成したほか、同じくチャネルロドプシンをHCN4陽性細胞に発現するトランスジェニックゼブラフィッシュにより、青色光で心拍数を上昇させることも可能になった。
一方、HCN4遺伝子は腸管神経細胞に発現することもわかった。上述のチャネルロドプシンをHCN4陽性細胞に発現するトランスジェニックゼブラフィッシュを用い、これらの神経細胞をオプトジェネティクスの手法で興奮させると、腸の蠕動運動に変化が認められた。今後この腸の運動についてSI8000セルモーションイメージングシステムで解析を進めていきつつ、心臓についても、SI8000や上述の高速イメージングシステムでの定量的解析を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度は、研究代表者の所属機関が変更となったため、新しい環境でほぼ１からセットアップすることに多くの時間を費やすことになってしまった。特に飼育環境の整備に時間がかかり、その影響でノックアウト動物の作成などに遅れが生じてしまっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物の飼育環境についてはほぼ整いつつあるので、引き続きKCNQ1ノックアウト等、遅れているトランスジェニック動物の作成を行う予定である。一方、ゼブラフィッシュ心臓の定量的解析システムの構築も本研究課題を進めるうえで重要である。そのために、当初の研究対象の遺伝子ではなかったが、すでに得られているHCN4チャネルのトランスジェニック動物の解析を進めていく。今後はKCNQ1チャネル、HCN4チャネルの両方を対象とすることで本研究課題を推進していく。
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| Causes of Carryover |
人件費・謝金として計上していた分を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。翌年度は研究に必要な物品費の他、国際学会での研究発表および論文発表のための経費を計上している。
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