2021 Fiscal Year Research-status Report
生体中のイオンチャネル複合体の分子構成検出と生理機能解明
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21K06786
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
中條 浩一 自治医科大学, 医学部, 教授 (80390699)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / KCNQ1チャネル / 心臓 / QT延長症候群 / 全反射蛍光顕微鏡 / ゼブラフィッシュ / HCN4チャネル / 修飾サブユニット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、ゼブラフィッシュのKCNE1プロモーター領域を同定し、KCNE1が発現する組織を同定した。哺乳類では心臓と内耳での発現が有名であるが、ゼブラフィッシュでは心臓での発現は限定的であった。一方、耳には顕著な発現が認められたほか、側線においても発現が見られた。魚類の側線は、哺乳類の内耳と同様に有毛細胞を持つ感覚器官であるが、KCNE1やKCNE1が制御するKCNQ1チャネルの発現については報告がなく、新たな知見である。今後、耳や側線におけるKCNQ1-KCNE1チャネル複合体の役割を明らかにするための足掛かりとなりうる。そのほかKCNE1とmEGFPを融合させたコンストラクトを用い、ゼブラフィッシュの細胞に発現させることを試みている。KCNE1-mEGFPとKCNQ1チャネルの組み合わせでアフリカツメガエル卵母細胞に発現させ、電流測定により機能が保たれていることは確認できている。
ゼブラフィッシュの心臓に発現する別のイオンチャネルとして、HCN4の発現や機能を電気生理学的手法により確認した。ヒトではHCN4の発現は洞房結節などで見られ、心臓のペースメーカーチャネルとして機能していると考えられている。ゼブラフィッシュにおいても心拍数の制御に関係していることを、薬理学的な解析やアンチセンスモルフォリノを用いた遺伝子のノックダウンにより確認することができた。現在ゼブラフィッシュHCN4とmEGFPとの融合コンストラクトを作成し、心臓特定的プロモーターcmlc2を用いて、心臓に発現するラインを作成中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ゼブラフィッシュイオンチャネルの機能解析、発現解析、新しいトランスジェニック動物の作成については概ね順調に進展しているが、一分子蛍光イメージングによるサブユニット構成の確認についてはやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はゼブラフィッシュ生体内でのKCNQ1, KCNE1, HCN4等の発現や局在をイメージングし、生体内での複合体構成を明らかにすることを目指していく。そのために必要なトランスジェニックゼブラフィッシュの作成、各種プロモーターのクローニングを進めていく。
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| Causes of Carryover |
当初、初年度に全反射顕微鏡用の対物レンズを購入する予定であったが、蛍光イメージングに用いるトランスジェニック動物の準備がやや時間がかかったため、次年度に購入を持ち越した。
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