2015 Fiscal Year Research-status Report
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26870336
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
浅野 豪文 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (30552476)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 筋分化 / 光刺激 / 細胞内イオン / 遺伝子発現 / チャネルロドプシン / 細胞融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は細胞膜を介するイオン輸送を制御することにより、細胞内イオン動態と細胞応答機構の連関を理解することを目的とする。細胞内外環境の恒常性維持が細胞の生存、活動にとって本質的意味を持っているが、細胞の運命決定における細胞内イオン動態との連関については明らかではない。そこで光受容イオンチャネルであるチャネルロドプシン（ChR）遺伝子を導入し、光を照射することで細胞活動を変化させた。光刺激を行うと照射光に応答して膜電位の変化が誘発され、ChRを発現する細胞のみに特異的であることを確認した。昨年度に引き続き、間葉系幹細胞である筋細胞を用いて筋分化誘導時における光刺激に対する細胞応答を検証した。光を照射する時期や周期、持続時間、強度など分化培養中に様々な刺激条件を検討できるように培養システムの構築を行った。筋分化マーカーであるMyoDファミリーの転写因子群の解析を行ったところ、刺激に応じた遺伝子発現の変化が確認された。その効果は刺激パターンに依存的であることも分かった。ChR遺伝子を組み込んだことや光を照射することによるアポトーシスやネクローシスなどの細胞死は認められなかった。また、コントロール群と比較して細胞の形態や大きさに違いが認められ、細胞融合を促進することが示唆された。本研究において正確に強度や頻度を制御することができる光を用いた細胞内外のイオンの分配制御が細胞機能を調節できる可能性を示すことができた。
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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
東京医科歯科大学に異動に伴い、遺伝子組換え実験に係る必要な手続きや所属研究機関の定める規則に必要な申請などの研究環境の整備に多少の時間を有した。しかし、当初予定していた安定発現株の作製、光照射培養システムの構築、刺激条件および分化マーカーの探索を進められており、計画はおおむね順調であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題で提案した光刺激による細胞分化の誘導の仮説の検証において、刺激方法や培養法などの実験条件の検討が効率的に進み、検討する遺伝子を一定程度に絞ることができた。今後さらに細胞分化に関与する遺伝子群を網羅的に調べ、その調節機構を明らかにする。また実験結果の解析および研究成果のとりまとめを行う。
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| Causes of Carryover |
実験条件の検討が効率的に進み、検討する遺伝子を一定程度に絞ることができた結果、直接経費を節約することができた。細胞活動と調節機構の関係を明らかにするために、細胞分化に関与する遺伝子群を網羅的に調べるため、次年度にさらなる検証を実施するため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
筋分化に関与する転写因子やケモカインを定量PCRにより検証するため、遺伝子スクリーニングのためのDNAアレイと酵素も含めた合成オリゴが必要となる。また遺伝子組換え実験や細胞培養などに必要な試薬、プラスチック器具類の消耗品を購入する。
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