生物発光を用いた心臓電気現象可視化検出法の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20750128
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 貝原 麻美 Tokyo Medical and Dental University, 難治疾患研究所, 助教 (70431947)
• Keywords: 可視化 / 生物発光 / 心臓

Research Abstract

電位依存性ナトリウムチャネルに対する生物発光を用いた蛋白質プローブにより心臓の電気現象可視化する.
本研究は、生物発光蛋白質を用いた電位依存性ナトリウムチャネルおよび電位依存性カルシウムチャネルの膜電位の変化に伴う応答を可視化検出する蛋白質プローブを開発している.生物発光を用いた本蛋白質プローブの開発により,従来の方法では不可能であった心筋内部,洞房結節および房室結節といった心臓深部の細胞における活動電位を可視化検出可能にし,心臓電気現象を時空間解析可能にすることを目的とする.従来,心臓研究は,擬似的な多電極解析である心電図と単一細胞における電気化学的手法であるパッチクランプ法により行われており,多点多電極検出の限界から組織としての機能を空間解析することは不可能であった.洞房結節での心臓の調律を担う自発的活動電位発生と房室結節での活動電位の伝導の検出,および心筋内部のプルキンエ網といった心臓深部での電気情報の検出は,心機能解析の上で必須であるにも関わらずいまだ方法が開発されていないことから心臓深部の機能を可視化検出する方法の開発が切に望まれている.洞房結節における心臓の調律を担う自発的活動電位発生と房室結節における活動電位の伝導はカルシウムチャネルが担い,心筋における活動電位発生はナトリウムチャネルが担っていることから、開発に成功している電位依存性ナトリウムチャネル膜電位の変化に伴う応答を生物発光に変化する蛋白質プローブを用いて、心臓の電気現象を可視化検出することを試みた.