2022 Fiscal Year Research-status Report
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20K07268
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| Research Institution | Osaka Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
佐々木 真理 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (80435817)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 膜電位 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜電位とは細胞内外のイオン組成の違いに基づく、細胞内外間での電位差のことであり、神経細胞に限らず、すべての細胞が有している。本研究では、この膜電位が、細胞内分子シグナルをどのように制御しているかイメージング技術を駆使して明らかにすることを目的としている。
脱分極するとERKが活性化するということが、これまでの研究で明らかとなっていたが、定性的なデータであった。本年度は、ERK活性の電位依存性を定量的に調べた。細胞外のカリウムの濃度を段階的に変化させると、細胞外カリウム濃度が高いほどERKの活性も高くなることが明らかとなった。ERKの活性は、細胞外カリウム濃度の対数と相関があり、これはERK活性と膜電位と相関があることを示唆している。そこで、電気生理学的手法を用いて、ERK活性の電位依存性を調べたところ、電位が高いほど、ERK活性が高いことが明らかとった。また、そのメカニズムとして、細胞外からのカルシウム流入は関与していないこと、細胞膜にあるフォスファチジルセリンが関与していることが明かとなった。本年度はこれらの結果を複数の学会で発表した。
また、個体レベルでの検証を行うために、蛍光膜電位プローブ、ERKの蛍光プローブを発現するトランスジェニックゼブラフィッシュラインを昨年樹立したものの、蛍光観察が難しいことが明らかとなった。またチャネルロドプシンを発現するトランスじゃネックゼブラフィッシュの作製を試みたが、ライン化はできなかった。そこで、チャネルロドプシンのＲＮＡを人工的に合成して、ゼブラフィッシュ胚にインジェクションする実験に切り替えた。次年度はこの実験系を用いて、個体レベルでの膜電位の生理的意義を調べる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞レベルの実験はおおむね順調に進んだが、ゼブラフィッシュを用いた個体レベルの実験については、必要なトランスジェニックは作製できたものの、観察する装置（顕微鏡）に問題があり、進まなかった。本年度の終わりになり、大学の共通機器として、新しい共焦点顕微鏡が導入されたので、今後それを用いて実験にとりくみたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度、イメージングのセットに電気生理のセットを組むとともに光遺伝学をできるように装置を組んだ。また、ゼブラフィッシュを用いた光遺伝学の実験を開始できる段階にあるので、次年度はそれを発展させる予定である。
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| Causes of Carryover |
当初予定していたゼブラフィッシュの観察ができなかったため、計画が遅れたことによる。次年度は、共通機器室の顕微鏡を使える見込みがあり、その実験の消耗品に使用予定である。
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