2018 Fiscal Year Final Research Report
Development of membrane-targeted H2O2 sensor and its application to inflammation model.
Project/Area Number |
17K18289
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Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Research Field |
Biophysics
Biological pharmacy
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Research Institution | Yasuda Women's University |
Principal Investigator |
Hatori Yuta 安田女子大学, 薬学部, 講師 (00759730)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | グルタチオン / レドックスバイオロジー / 消化管炎症 / 潰瘍性大腸炎 / バイオイメージング |
Outline of Final Research Achievements |
Cells utilize various oxidative signals such as hydrogen peroxides and glutathione oxidation for normal metabolism. Spatiotemporal pattern of oxidative signal has been unclear due to the limited resolution of the current sensor-based analyses. This study provided a set of membrane-targeted sensors to locally detect hydrogen peroxide and glutathione oxidation. These sensors unveiled the high-resolution image of oxidative signals within cultured human cells and revealed that oxidative signals are spatially regulated. Aiming to further improve the resolution of the analysis, organelle-targeted sensors were developed. In order to assess the redox-disease association, we established in vitro inflammatory bowel disease model and inducible expression system for our sensors. These sensors and disease model have provided essential resource for understanding the role of oxidative signals in human pathology.
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Free Research Field |
分子生物学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
酸化シグナルは様々な病態との関連が報告されている一方で、細胞内のどこで、どの程度発生するのかについて、明確な情報が得られていなかった。本研究では、細胞質内の酸化シグナルの動態を高分解能でとらえることにはじめて成功し、酸化シグナルがユニークな空間分布を持つことが判明した。細胞中心部では、周縁部と比較して、高レベルの酸化シグナルが発生しており、細胞全体とは異なる独自の反応が起きている可能性が示された。今後、消化管炎症などの酸化ストレス関連疾患について、酸化シグナル動態の詳細な解析を進めることで、新たな作用機序を持った治療薬の開発に貢献することが期待される。
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