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高速走査型共焦点レーザー顕微鏡を用いたカルシウムウェーブの分子メカニズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 06670131
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 薬理学一般
研究機関国立衛生試験所

研究代表者

川西 徹  国立衛生試験所, 生物薬品部, 室長 (40124383)

研究分担者 早川 尭夫 (早川 堯夫)  国立衛生試験所, 生物薬品部, 部長 (50124392)
横田 椅江  国立衛生試験所, 生物薬品部, 主任研究官
太田 美矢子  国立衛生試験所, 生物薬品部, 主任研究官
高橋 道人  国立衛生試験所, 病理部, 部長 (30080005)
豊田 和弘  国立衛生試験所, 病理部, 研究員
畝山 智香子  国立衛生試験所, 病理部, 研究員 (30206817)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード共焦点レーザー走査顕微鏡 / カルシウムイオン / カルシウムウェーブ / 蛍光プローブ / 肝細胞 / レーザー顕微鏡
研究概要

高速走査型共焦点レーザー顕微鏡を用いて、初代培養肝細胞のカルシウムウェーブ現象のメカニズムを解析した。肝細胞ではフェニレフリン、バソプレシン等によるホルモン性刺激、肝細胞増殖因子(HGF)刺激によって細胞内遊離カルシウムイオン濃度が上昇するが、indo-1と高速走査型共焦点レーザー顕微鏡を用いて画像化してみると、カルシウムイオンの上昇は細胞膜近辺の特定の領域から始まり、細胞を横切るように数秒で上昇が細胞全体にウェーブ状に広がった。さらにIP_3生成を促すことによりカルシウムイオン上昇を引き起こすアゴニストの場合、細胞が同じであれば、アゴニストが異なってもほとんどの細胞では同じパターンのウェーブが生じた。一方、細胞個々のアゴニスト感受性の指標となるカルシウムウェーブが生じるまでの時間は、アゴニスト間で相関は見られなかった。ウェーブのパターンを決定するメカニズムとして、(1)IP_3の局所的生成およびその拡散、(2)細胞内カルシウムイオン貯蔵部位からのカルシウムイオンの放出の伝播、の二つの可能性がある。そこで(1)の可能性を検討するためにHGF受容体を抗受容体抗体を用いて蛍光染色しカルシウムウェーブのパターンと比較したが、相関はみられず、細胞内各部位のカルシウムイオン濃度の速度論的解析によってもIP_3の局所的生成を否定する結果を得た。したがって、ウェーブのパターンは(2)によって決定されているものと考えられた。一方、反応性の高い細胞は一般にウェーブの伝播も速く、かつカルシウムイオンは低濃度から急速に上昇する傾向にあり、細胞の反応性はIP_3の生成量によって決定されていることが示唆された。
次に細胞内カルシウムイオン放出メカニズムに関わる因子の細胞内分布を調べた。現在までにチュブリン,ミトコンドリア,小胞体、小胞体内のカルシウムイオン結合蛋白質カルレティキュリンを染色してこれらの細胞内分布とウェーブのパターンとを比較したが、相関は無かった。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Hiroki ASOU,Takashi KATO,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Hisayuki OHATA,Kazutaka MOMOSE,and Michihito TAKAHASHI: "Ratio-imaging of calcium waves in cultured hepatocytes using rapid scanning confocal microscope and indo-1." Bioimages. 2. 7-14 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Megumi KAWANISHI,Hisayuki OHATA,Kazuhiro TOYODA,Michihito TAKAHASHI,Kazutaka MOMOSE,and Yuzo HAYASH: "The relation between sopntaneous calcium oscillations and cell proliferation in cultured smooth muscle cells." Jpn.J.Pharmacol.65. 59-62 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Yasuo OHNO,Akira TAKANAKA and Michihito TAKAHASHI: "Suppression of Na^+ Influx in ATP-depleted Hepatocytes" Life Sci.57. 355-361 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Takashi KATO,Hiroki ASOU,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Kazutaka MOMOSE,Michihito TAKAHASHI,and Yuzo HAYASHI: "Hepatocyte growth factor-induced calcium waves in hepatocytes as revealed with rapid scanning confocal microscopy." Cell Calcium. 18. 495-504 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川西徹: "O plus E" 細胞内カルシウムの動的観測, 83-91 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川西徹: "現代医療" 高速走査型共焦点レーザー顕微鏡による細胞内カルシウムイオン濃度のリアルタイムイメージング, 79-81 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Hiroki ASOU,Takashi KATO,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Hisayuki OHATA,Kazutaka MOMOSE,and Michihito TAKAHASHI: "Ratio imaging of calcium waves in cultured hepatocytes using rapid scanning confocal microscope and indo-1" Bioimages. 2. 7-14 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Megumi KAWANISHI,Hisayuki OHATA,Kazuhiro TOYODA,Michihito TAKAHASHI,Kazutaka MOMOSE,and Yuzo HAYASHI: "The relation between spontaneous calcium oscillations and cell proliferation in cultured smooth muscle cells." Jpn.J.Pharmacol. 65. 59-62 (1994)

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  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Yasuo OHNO,Akira TAKANAKA,an Michihito TAKAHASHI: "Supression of Na^+ influx in ATP-depleted Hepatocytes." Lefe Sci.57. 355-361 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Takashi KATO,Hiroki ASOU,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Kazutaka MOMOSE,Michihito TAKAHASHI,and Yuzo HAYASHI: "Hepatocyte growth factor-induced calcium waves in hepatocytes as revealed with rapid scanning confocal microscopy." Cell Calcium. 18. 495-504 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI: "Measuring mehtod of calcium ion" O plus E. 180. 83-91 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI: "Real time imaging of calcium ion using rapid laser scanning confocal microscopy" Advanced medicine. 3. 79-81 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI: "Ratio-imaging of calcium waves in cultured hepatocytes using rapid scanning confocal micrscope and indo-1" Bioimages. 2. 7-14 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI: "The relation between apontaneous calcium oscillations and cell proliferation in cultured smooth muscle cells" Jpm. J. Pharmacol. 65. 59-62 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI: "Hepatocyte growth factor-induced calcium waves in hepatocytes as revealed with rapid scanning confocal microscopy" Cull Calcium. 18. 495-504 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Tanaka: "Intracellular free Ca^<2+> movement in cultured cardiac myocytes as revealed by rapid scanning confocal microscopy" J. Cardiovasc Pharmacol.in press (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 川西 徹: "細胞内カルシウムの動的観測" O plus E. 180. 83-91 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 川西 徹: "高速走査型共焦点レーザー顕微鏡による細胞内カルシウムイオン濃度のリアルタイムイメージング" 現代医療. 3. 79-83 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 日本組織細胞化学会編: "組織細胞化学 1995" 学際企画, 198 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Megumi KAWANISHI,Hisayuki OHATA,Kazuhiro TOYODA,Michihito TAKAHASHI,Kazutaka MOMOSE and Yuzo HAYASHI: "The relationship between Spontaneous Calcium Oscillations and Cell Proliferation in Cultured Smooth Muscle Cells." Jpn.J.Pharmacol.65. 59-62 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Toru KAWANISHI,Hiroki ASOU,Takashi KATO,Chikako UNEYAMA,Kazuhiro TOYODA,Hisayuki OHATA,Kazutaka MOMOSE and Michihito TAKAHASHI: "Ratio-imaging of Calcium Waves in Culture Hepatocytes Using Rapid Scannning Confocal Microscope and Indo-1.21GC02:Bioimages" 2. 7-14 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 川西,徹: "細胞内カルシウムの動的観測" O plus E. 180. 83-90 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi KATO,Kazuhiro TOYODA,Hisayuki OHATA,Kazutaka MOMOSE,Michihito TAKAHASHI and Toru KAWANISHI: "Kinetic Profiles of calcium waves in primary cultured hepatocytes revealed by rapid scanning confocal microscopy." Jpn.J.Pharmacol.67. 19P (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru TANAKA,Yoshimitsu KATO,Ryu NAKAMURA,Toru KAWANISHI and Koki SHIGENOBU: "Insulation of nuclear Ca^<2+> movements from those of the cytoplasm in cardiac myocytes as revealed by rapid scanning confocal microscopy." Jpn.J.Pharmacol.,. 67. 52P (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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