2019 Fiscal Year Research-status Report
膜受容体の流動性とシグナル伝達の関係性から見た揮発性麻酔薬作用機序の解明
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19K09373
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
小野 純一郎 香川大学, 医学部, 協力研究員 (90363217)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樺山 一哉 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (00399974)
坂内 博子 早稲田大学, 先進理工学部 電気・情報生命工学科, 教授 (40332340)
鈴木 辰吾 香川大学, 医学部, 准教授 (50451430)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 揮発性麻酔薬 / 膜受容体 / 流動性 / シグナル伝達 / 作用機序 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，麻酔薬のターゲットである，細胞膜上の受容体タンパク質の流動性とシグナル伝達の関係性を探ることによって麻酔メカニズムを解明することを目的としている．令和元年度は，麻酔関連受容体として最も知られているGABAA受容体の流動性に，揮発性麻酔薬が与える影響を調べる研究に着手した．研究手法としては，膜受容体を蛍光標識し，麻酔薬を作用させた上でライブセルイメージングによって側方拡散分析を行う予定であった．そのために，まずGABAA受容体γサブユニットの強制発現細胞株の樹立を目指した．GABAA受容体γサブユニットに蛍光物質を付けた遺伝子を設計し（担当；小野，鈴木），HEK293t等の細胞株に遺伝子導入を試みたが，導入効率やタンパク発現量が不安定であった（担当；樺山）．現在，トランスフェクション効率を高めるべく，ウイルスベクターの変更等を試行している．この研究と同時並行で行った別研究として，麻酔薬が本来の麻酔作用以外の病態に与える影響を調べた（担当；小野，樺山）．具体的には，細胞への糖取り込みに対する麻酔薬の影響を調べ，非常に興味深い結果が得られた．インスリン受容体を発現している3T3-L1脂肪細胞に対してイソフルラン1mMを作用させたところ，糖取り込みが抑制されたにもかかわらず細胞膜にトランスロケートされたGLUT4はむしろ増加していた．この原因を究明するため，細胞内セカンドメッセンジャーの分析を行ったところ，イソフルランには膜上にあるGLUT4活性を抑制する可能性が示唆された．この結果は2020年度の日本麻酔科学会第67回学術集会で発表する予定（演題エントリー時に優秀演題として選定されていた）であったが，新型コロナ感染の蔓延で学会が中止となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究実績の概要でも述べた通り，蛍光標識したGABAA受容体γサブユニットの遺伝子導入が不安定なため，ライブセルイメージング手法を用いた側方拡散分析が遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和二年度は，GABAA受容体の側方拡散分析を行うべく，遺伝子導入効率の改善を図りたい．そのためにウイルスベクターの変更等を行い，問題点を克服する予定である．別の手立てとして，GABAA受容体安定発現細胞株を保有している研究者から，細胞の譲渡を依頼することも検討している．また，当初計画に組み込んでいた，量子ドット標識による1分子イメージング実験（担当；坂内）も，令和二年度から本格的に開始する予定である．これらの研究は既にスタートしているが，新型コロナ感染拡大の影響を受け，研究活動に支障を来しているため，今後も予定通りに進むかどうか不透明である．
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| Causes of Carryover |
当初の計画にしたがって，GABAA受容体γサブユニットに蛍光標識した遺伝子を作成して培養細胞内に導入を試みたが導入効率が低く，問題の対処に時間が掛かっていて研究の遂行に遅延が生じたため．
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Research Products
(1 results)
