Development of quantitative measurement method of ATP production rate in mitochondria in mouse

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22513
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山本 正道 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (70423150)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: アデノシン三リン酸 / ミトコンドリア / マウス

Outline of Annual Research Achievements

これまでに細胞質内に存在するATPをマウス生体内全臓器および細胞で定量的かつ経時的に可視化できるマウスの開発に世界で初めて成功してきた。この技術を応用し、更にATP合成系の制御システムを組み込めばミトコンドリア内ATP産生速度を定量的に計測できる可能性が推測された。そこで、ミトコンドリア内で産生されるATP合成速度を計測するため、ミトコンドリアのマトリックス内のみにATP量依存的に蛍光波長を変化させるATPセンサー(ATeam)を発現するトランスジェニックマウスを作出する事を試みた。ミトコンドリア移行シグナルはCox8由来の配列を利用した。また、プロモーターはCAG, EF1a, CMV, PGKなどを利用した。更にRNA安定化シグナルとしてWPRE配列も使用し、最適化を検討した。複数種類のES細胞を樹立し、ターゲティング後にインジェクションを行った。現在、キメラマウスが得られ、生殖系列移行を確認している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ATeamをミトコンドリア内で発現する可能性のあるキメラマウスで高キメリズムのマウスが得られてきているため、生殖系列移行を確認し次第、実験を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

ミトコンドリア内ATP可視化マウスができ次第、光駆動型プロトンポンプによるミトコンドリア膜電位の低下などの層かが可能かを検討していく。

Causes of Carryover

CoVID-19の影響で当初予定していた学会や打ち合わせなどが延期または中止になったため。また、マウス繁殖のタイミングが年度後に変更されたため。