細胞種ごとに異なる発現パターンを示す小胞体内イオン輸送体の生理学的意義の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07256
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 村田 喜理 東北大学, 医学系研究科, 講師 (60455780)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 卓史 帝京平成大学, 薬学部, 准教授 (30455795)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 小胞体

Outline of Annual Research Achievements

小胞体内のイオン組成が小胞体機能や疾患の発症に重要な役割を果たすことが明らかとなりつつあるにも関わらず、小胞体内のイオン組成およびその調節機構には依然、不明な点が多い。本研究では、小胞体に発現するイオン輸送体の種類が;細胞種ごとに異なることの生理学的意義の解明を目指す。
そのためにまず、pHをはじめとした小胞体内のイオン組成について、外分泌細胞、B細胞など細胞種ごとに測定を行う。本計画では小胞体に局在させた種々のイオンに対するタンパク質性蛍光プローブを用いて、小胞体内腔のイオン濃度の測定を行う。K+センサー、Cl-センサーを入手し、小胞体局在型プローブへの改変を行った。
小胞体内のpH測定について、実験条件の検討とコントロールとしての小胞体内イオン濃度の測定のため、HEK (Human Embryonic Kidney)293細胞を用い、まず小胞体内のpH測定を行うこととした。intactな細胞における測定の前に、HEK293細胞から単離したnuclear envelopeを用いて、小胞体膜におけるH+イオンの透過性を検討する実験を行なった。
小胞体内に局在するように改変したタンパク質性の蛍光pHプローブ mCherrySEpHluorinを発現させたHEK293細胞からNEを作成し、外液（細胞質側）のpH、イオン組成を変化させたときの、小胞体内のpH変化をpHluorinとmCheryの蛍光強度比の変化から、小胞体内のpH変化を観察した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウィルスの感染拡大防止に対応するため、大学内外で担当する講義、実習がオンラインとなり、その準備や実施などの対応に多くの時間を割く必要があったため。
また、同じく新型コロナウィルスの影響により、研究分担者との行き来が難しくなったため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、実験条件の検討とコントロールとしての小胞体内イオン濃度の測定のため、HEK (Human Embryonic Kidney)293細胞を用い、蛍光プローブによる小胞体内のH+、Cl-、K+の濃度測定を行う。
本年度は、Cl-、K+イオンの濃度測定も開始する。

Causes of Carryover

分担者は、昨年より勤務地を異動したこと、教育面での新型コロナウイルスへの対応などにより、計画通りの研究が行えなかったため、未使用額が生じた。
次年度使用額は、本年度の実験計画の遂行に関わる物品費として使用する予定である。