2014 Fiscal Year Annual Research Report
マクロファージの異常な活性化に起因する慢性炎症発症機序の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity |
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| Project/Area Number |
25113716
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
堀川 一樹 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (70420247)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | イメージング / マクロファージ / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マクロファージの炎症応答を可視化する事を目的に、インフラマソームを介したcaspase-1プロテアーゼ活性をモニターできるFRET型指示薬を開発した。分子設計として、caspase-1が認識・切断するタンデムペプチドモチーフの両端に蛍光タンパク質ECFPならびにcp173Venusを有するFRET解消型指示薬を構築した。試験管内アッセイで十分な応答を示す事を確認した後、細胞内アッセイを実施した。細胞質分布型の指示薬をレンチウイルスを用いて単球系細胞株THP1細胞に導入し、様々な刺激に伴うcaspase-1活性を計測した。その結果、ATP添加によるプリン受容体刺激、シリカビーズもしくは細菌の貪食のいずれにおいても、細胞質分布型の指示薬のFRETシグナルが解消されることを単一細胞レベルで確認した。シグナル変化はall-or-nonタイプで、その時間スケールは応答の開始から10分以内に完了するなど、細胞死を制御する他のcaspaseファミリーの活性化に比べ急峻な反応であること、刺激応答のタイミングは細胞毎に異なり、刺激の強度に応じ待ち時間積算型の分布を示すこと、が明らかになった。なお、caspase-1の活性化に伴い、細胞膜の透過性が急激に上昇し指示薬を含む細胞内容物が放出されるため、刺激応答した死細胞を同定することができないという問題が明らかになった。そこで刺激応答後の細胞も検出できるよう指示薬を細胞内に滞留させる方法を検討したところ、指示薬を細胞膜に局在させる事で刺激応答後の細胞も検出できることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] In vivo visualization of subtle, transient and local activity of astrocytes using an ultrasensitive Ca2+ indicator2014
Author(s)
Kanemaru K, Sekiya H, Xu M, Satoh K, Kitajima N, Yoshida K, Okubo Y, Sasaki T, Moritoh S, Hasuwa H, Mimura M, Horikawa K, Matsui K, Nagai T, Iino M, and Tanaka KF.
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Journal Title
Cell Rep
Volume: 8(1)
Pages: 311-318
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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