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2011 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内Clダイナミクスタンパクをターゲットとした新規細胞機能制御法の開発

Research Project

Project/Area Number 23689011
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹内 綾子  京都大学, 医学研究科, 助教 (00378704)

KeywordsClダイナミクス / Caダイナミクス / 細胞内小器官
Research Abstract

「細胞内Cl-Caダイナミクス連関」を明らかにするために、まず細胞内小器官を介したCaダイナミクスに関する基本動作原理を得た。すなわち、細胞内Ca制御機構が異なる興奮性細胞(株化培養心筋細胞HL-1)・非興奮性細胞(DT40Bリンパ球細胞、A20Bリンパ球細胞)において、新規ミトコンドリアNa-Ca交換輸送体NCLXをノックアウトあるいはノックダウンすると、いずれの細胞においても著明なミトコンドリアCa排出の抑制、小胞体Ca含量減少がおこった。その結果、リンパ球細胞においては抗IgM、IgG抗体による細胞膜抗原受容体刺激で誘発される小胞体Ca放出の抑制、心筋細胞においては自発興奮の周期の延長が惹起された。リンパ球細胞については数理モデルによる論理的解析が完了し、今年度この成果を論文発表した(Kim et al.Physiol.20l2 ; 590 : 459.74)。心筋細胞については数理モデルを構築中であり、完成次第論文発表する予定である。
2種類の異なる蛍光ClセンサータンパクについてBregestovski教授(Insem)、Augustine教授(KIST)より供与を受けた。これらのタンパクを種々のリンパ球細胞、株価培養心筋細胞HL-1に発現させ、細胞質Cl濃度の測定システムを完成させた。現在、細胞内ClダイナミクスとCaダイナミクスとの相関解析を進めている。
細胞内Cl輸送タンパクの候補であるCLICファミリーについて、Ramos B細胞、Jurkat T細胞を用いてリアルタイムPCRにて発現解析を行った。その結果、いずれの細胞においてもCLIC1,4の発現が多く、CLIC2,6はその1/10以下であった。CLCI5については発現が認められなかった。興奮性細胞については現在解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度は種々の細胞において細胞内小器官を介したCaダイナミクスの基本動作原理を得るとともに、細胞内Cl濃度の測定システムを完成させることができた。興奮性細胞の解析が多少遅れているが、「おおむね順調に進展している」と評価する。

Strategy for Future Research Activity

興奮性細胞を用いた解析がやや遅れているが、リンパ球細胞で用いた手法を転用できるため、次年度の初めには完了することができると考える。現時点では研究計画の変更はしない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Pivotal role of mitochondrial Na+-Ca2+ exchange in antigen receptor mediated2012

    • Author(s)
      Kim B, et al
    • Journal Title

      J Physiol

      Volume: 590 Pages: 459-474

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2011.222927

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NHE-1 blockade reversed changes in calcium transient in myocardial slices2012

    • Author(s)
      Hattori H, et al
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 419 Pages: 431-435

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.02.041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient and Scalable Purification of Cardiomyocytes from Human Embryonic and Induced Pluripotent Stem Cells by VCAM1 Surface2011

    • Author(s)
      Uosaki H, et al
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 6 Pages: e23657

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0023657

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impairment of Ubiquitin-Proteasome System by E334K cMyBPC Modifies Channel2011

    • Author(s)
      Bahrudin U, et al
    • Journal Title

      J Mol Biol

      Volume: 413 Pages: 857-878

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.09.006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Role of mitochondrial NCX on CXCL12-induced chemotaxis in B lymphocytes2012

    • Author(s)
      Bongju Kim
    • Organizer
      第89回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      松本文化会館(松本市)
    • Year and Date
      2012-03-30
  • [Presentation] Na+/H+ exchanger-1 blocker treatment reversed changes in calcium transient in2012

    • Author(s)
      Takeshita D
    • Organizer
      第89回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      松本文化会館(松本市)
    • Year and Date
      2012-03-30
  • [Presentation] Regulation of cardiomyocyte function via mitochondrial NCX (NCLX)2012

    • Author(s)
      Ayako Takeuchi
    • Organizer
      第89回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      松本文化会館(松本市)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-29
  • [Presentation] Role of mitochondrial Na-Ca exchange on BCR-mediated Ca2+ signalling in B lymphocytes2012

    • Author(s)
      Bongju Kim
    • Organizer
      56th Annual Meeting of Biophysical Society
    • Place of Presentation
      サンディエゴ(米国)
    • Year and Date
      2012-02-29
  • [Presentation] Gating ion translocation through the Na, K-ATPase pump2012

    • Author(s)
      Gadsby DC
    • Organizer
      56th Annual Meeting of Biophysical Society
    • Place of Presentation
      サンディエゴ(米国)
    • Year and Date
      2012-02-28
  • [Presentation] Role of mitochondrial Na-Ca exchange on B Cell Receptor-mediated Ca2+ signaling in DT40 and A20 B lymphocytes2011

    • Author(s)
      Bongju Kim
    • Organizer
      日光シンポジウム:膜輸送体研究の前衛を目指して
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院(名古屋市)
    • Year and Date
      20111217-20111218
  • [Presentation] Theoretical analysis of The mechanisms underlying cardiac energy homeostasis2011

    • Author(s)
      Ayako Takeuchi
    • Organizer
      第5回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院(名古屋市)
    • Year and Date
      20111126-20111127
  • [Presentation] Roles of mitochondria KCX (NCLX) on antigen-receptor mediated Ca2+ signaling2011

    • Author(s)
      Satoshi Matsuoka
    • Organizer
      6th Internat ional Conference on Na+/Ca2+ Exchange 2011
    • Place of Presentation
      ナポリ(イタリア)
    • Year and Date
      2011-10-02
  • [Presentation] Functional characterization of a mitochondrial Na/Ca exchanger (NCLX) in cardiac cell line HL-12011

    • Author(s)
      Ayako Takeuchi
    • Organizer
      6th International Conference on Na+/Ca2+ Exchange 2011
    • Place of Presentation
      ナポリ(イタリア)
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] リン酸アナログによるNa/K pump-channelの細胞質側ゲーティング制御2011

    • Author(s)
      竹内綾子
    • Organizer
      生理研研究会「作動中の膜機能分子の姿を捉える-静止画から動画へ-」
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター小会議室(岡崎市)
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] Mitochondrial Na/Ca exchange in excitable and non-excitable cells2011

    • Author(s)
      Satoshi Matsuoka
    • Organizer
      4th Cardiac Physiome Conference
    • Place of Presentation
      オックスフォード(イギリス)
    • Year and Date
      2011-07-08
  • [Presentation] Simulation study of Ca2+-dependent mitochondrial regulation in cardiac excitation contraction coupling2011

    • Author(s)
      Ayako Takeuchi
    • Organizer
      4th Cardiac Physiome Conference
    • Place of Presentation
      オックスフォード(イギリス)
    • Year and Date
      2011-07-08

URL: 

Published: 2013-06-26  

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