2012 Fiscal Year Annual Research Report
再構築系による平滑筋組織ペースメーカーモデル細胞の作製とシミュレーション
Publicly Offered Research
| Project Area | Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications |
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| Project/Area Number |
23136512
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
今泉 祐治 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (60117794)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 薬理 / 細胞内カルシウムシグナル / カルシウム振動 / イオンチャネル / ペースメーカー / 平滑筋臓器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は幾種類かの平滑筋組織においてペースメーカー電位発生源として認識されているカハール間質系細胞でのペースメーカー電位発生機構を再構築し、シミュレーションすることにより、ペースメーカー発生機構を解明することである。ミトコンドリア呼吸リズムは近傍の小胞体へのATP供給、小胞体Ca2+ポンプによるCa2+取り込み、そしてCa2+遊離を制御し、さらに小胞体から遊離されたCa2+の一部はミトコンドリアへ取り込まれ、呼吸を促進す可能性がある。この連鎖で、ミトコンドリアと小胞体間の機能的一体性が生じ、Ca2+オシレーションを安定的に発生させると推測している。細胞内Ca2+オシレーション発生装置としてCa2+遊離チャネルのリアノジン3型受容体をHEK293細胞に強制発現させると、一部の細胞で自発Ca2+遊離により、Ca2+オシレーションが発生する。特定のミトコンドリア呼吸周期と近傍小胞体からCa2+遊離を画像解析するため、1つの細胞からミトコンドリア膜電位と細胞内Ca2+濃度変化を僅かな時間差で画像解析する方法を開発した。さらにこのようなCa2+オシレーション発生装置として機能する特定のオルガネラ連関が、どのような分子機構で生じるのかを明らかにするため、細胞膜直下の小胞体と近傍のミトコンドリアの表面が、エバネッセント光領域で観察できることを全反射顕微を用いた1分子可視化法により確立した。一方、Ca2+活性化K+（SK2）チャネルを定常発現した細胞に、3型リアノジン受容体を一過性に発現させると、シグナル変換されCa2+オシレーションに同期した過分極オシレーションが生じた。Ca2+活性化Cl-チャネルであるヒトTMEM16AのcDNAを独自に単離し、hTMEM16A定常発現HEK細胞を作製脱分極性のペースペーカー電位の再構築を行う準備が完了した。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(32 results)
