2014 Fiscal Year Research-status Report
ミトコンドリア蛋白質MENTの心筋虚血プレコンディショニングに関する機能解析
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26860559
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木岡 秀隆 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 寄附講座助教 (70642099)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プレコンディショニング / ミトコンドリア / イメージング / ATP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
虚血プレコンディショニングとは、短時間心筋虚血の先行により、その後生じる長時間虚血による心筋細胞障害に対して保護的に作用する現象であるがそのメカニズムは解明されていない。
研究代表者らはこれまでにイヌを用いたプレコンディショニングモデルを確立し研究を行ってきた（J Am Coll Cardiol. 2009;46(4):452-62, Circulation 2004;110(1):51-7）。イヌプレコンディショニング実験系においてMENTの蛋白発現を調べたところ、プレコンディショニングを行ったリスクエリア(虚血領域)でのみMENT蛋白発現の増強を認めた。この実験結果の再現性は確認され、また、プレコンディショニングを行わなかったイヌ心臓においてはMENT発現増強を認めなかったことから、ヒトに近いと考えられる大動物モデルにおいてプレコンディショニングによりMENT発現誘導されることが確認された。この実験結果は今まで未知とされてきた、プレコンディショニングによる心筋保護メカニズムにMENTが関与していることを強く示唆する実験結果である。
より詳細なメカニズムを検討するためにゼブラフィッシュを用いた心機能、ATP濃度同時イメージング系の構築を試みた。顕微鏡システムの構築により高速で拍動する心臓の”動き”とATP濃度の同時イメージング系の確立に成功した。
次に、生態でのMENT機能解析のため心臓特異的にmentを強制発現させたtransgenic zebrafish、並びにTalenを用いたMENTノックアウトゼブラフィッシュの作成を行い、今後機能解析予定としている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ゼブラフィッシュでのプレコンディヨニング実験系構築には、種々の条件検討を試みているが、未だ再現性のよいプロトコール確立の成功にはいたっていないものの、MENTが心筋プレコンディショニングに関与すること、また、心機能、ATP同時イメージング構築系、遺伝子改変ゼブラフィッシュの作成は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に従い実験を進めていく。具体的には、ゼブラフィッシュを用いたin vivoでのMENT機能解析実験を進めていく。またヒト心筋梗塞症例でのMENT遺伝子変異と予後の関連を調べる。更に創薬を念頭にMENT発現量を増加させるsmall compoundのスクリーニングを並行して開始予定としている。
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| Causes of Carryover |
今年度に計画していたゼブラフィッシュの虚血プレコンディショニングモデル作成に予想以上に時間がかかっており、年度末に計画していた機能解析実験が次年度に持ち越すことになり、余剰金が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上述のin vivoでの虚血プレコンディショニングにおけるMENTの役割を解明するために、イメージングを中心とした機能解析実験を行う計画としている。
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[Journal Article] Augmented AMPK activity inhibits cell migration by phosphorylating the novel substrate Pdlim5.2015
Author(s)
Yan Y, Tsukamoto O, Nakano A, Kato H, Kioka H, Ito N, Higo S, Yamazaki S, Shintani Y, Matsuoka K, Liao Y, Asanuma H, Asakura M, Takafuji K, Minamino T, Asano Y, Kitakaze M, Takashima S.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 6
Pages: 6137
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Higd1a is a positive regulator of cytochrome c oxidase.2015
Author(s)
Hayashi T, Asano Y, Shintani Y, Aoyama H, Kioka H, Tsukamoto O, Hikita M, Shinzawa-Itoh K, Takafuji K, Higo S, Kato H, Yamazaki S, Matsuoka K, Nakano A, Asanuma H, Asakura M, Minamino T, Goto Y, Ogura T, Kitakaze M, Komuro I, Sakata Y, Tsukihara T, Yoshikawa S, Takashima S.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 112
Pages: 1553-8
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Toll-like receptor 9 protects non-immune cells from stress by modulating mitochondrial ATP synthesis through the inhibition of SERCA2.2014
Author(s)
Shintani Y, Drexler HC, Kioka H, Terracciano CM, Coppen SR, Imamura H, Akao M, Nakai J, Wheeler AP, Higo S, Nakayama H, Takashima S, Yashiro K, Suzuki K.
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Journal Title
EMBO Rep.
Volume: 15
Pages: 438-45
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Noninvasive and quantitative live imaging reveals a potential stress-responsive enhancer in the failing heart.2014
Author(s)
Matsuoka K, Asano Y, Higo S, Tsukamoto O, Yan Y, Yamazaki S, Matsuzaki T, Kioka H, Kato H, Uno Y, Asakura M, Asanuma H, Minamino T, Aburatani H, Kitakaze M, Komuro I, Takashima S.
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Journal Title
FASEB J.
Volume: 28
Pages: 1870-9
DOI
Peer Reviewed
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