2019 Fiscal Year Research-status Report
筋組織恒常性維持機構における細胞内イオンの分配制御
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19K12777
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
浅野 豪文 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (30552476)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 筋細胞分化 / 細胞融合 / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
組織の恒常性維持を担う細胞の増殖、分化の制御機構を知ることは重要である。本研究は細胞活動が組織の恒常性維持に果たす役割について、筋組織をモデルとしてその分子基盤を明らかにすることを目的とする。筋芽細胞の融合は筋肉の成長と再生に寄与する重要な過程であるが、この過程において細胞内カルシウムが関わっていることが示唆されている。異なる蛍光タンパク質遺伝子EGFP、mCherryを導入した筋芽細胞を作製し、増殖培地または分化培地で共培養して核染色後、EGFPおよびmCherry発現細胞を経時的に観察した。筋分化を誘導すると伸展、収縮しながら移動を繰り返し、20時間後には細胞質の混合が観察され始め、二重陽性の多核細胞が形成された。また分化させた筋管細胞に未分化な細胞を播種した場合でも同様に二重陽性細胞の形成が認められた。次にCre-loxP組み換えを利用して、部位特異的組換え酵素 Cre の標的配列 loxP をChR-EYFPの両側に、下流にRFPを配した細胞（ChR-EYFP-RFP）と Cre発現細胞（Cre-BFP）を作製した。2つの細胞が融合するとEGFPからRFPに変換されて異なる蛍光にて検出可能となり、ChRは消失することで光照射による刺激が融合前のみに限定される。カルシウム蛍光色素Fluo-4を用いたカルシウム変化を観察したところ、RFP陰性の細胞では光照射に応じた蛍光強度の上昇が認められた一方、RFP陽性の多核筋管細胞では変化が認められなかった。共培養開始時に刺激を与えた細胞では非刺激群と比較するとEGFP陽性細胞が減少し、RFP陽性細胞の出現率が1.47倍高くなっていた。
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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
当初計画していた研究計画のように、上記の通りいくつかのベクターの構築と安定発現株を作製することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
構築したレポーターシステムを用いて筋芽細胞融合における活動依存性について検討を行う。異なる強度や頻度、持続時間の光の刺激による外部入力された細胞活動によって発現制御を受ける遺伝子群や形成される筋管細胞を調べる。
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| Causes of Carryover |
当初計上していた消耗品が予定よりも消費が抑えることができたため。次年度の遺伝子発現解析のための各種DNAアレイや定量PCR酵素、免疫組織化学染色用の抗体の費用にあてる。
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