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パルス幅0.1ミリ秒の微弱パルス電流を特異的に認識する生体受容機構の存在の検証

研究課題

研究課題/領域番号 14J10549
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関熊本大学

研究代表者

松山 真吾  熊本大学, 生命科学研究部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード微弱パルス電流0.1 / 物理的刺激受容体 / TRPM7 / 新規生体応答機構 / 電流刺激の医療応用 / 微弱パルス電流0.1受容体 / TRPM7タンパク質 / 電気を用いた治療法
研究実績の概要

微弱パルス電流0.1の生体受容機構について詳細な知見を得るために,電流刺激が物理的刺激として細胞膜に作用することを想定し,物理的刺激受容体に焦点を当て,HepG2細胞株に対する各種阻害剤処理を行うスクリーニング実験を実施した.その結果,物理的刺激受容体TRPチャネルファミリーに属するTRPM7を微弱パルス電流0.1の標的分子として見出した.TRPM7-siRNAまたはTRPM7阻害剤NS8593処理は,微弱パルス電流0.1によるAktの活性化を抑制した.さらに,線虫を用いて個体での作用を確認してみると,TRPM7 変異線虫では,AMPKの活性化が抑制されていた.これらの結果は,TRPM7が微弱パルス電流0.1の受容体として機能することを示唆していた.
次に,TRPM7の機能と微弱パルス電流0.1の効果の関連性について検討を実施した.TRPM7はマグネシウムや亜鉛のイオンチャネルとして機能するほか,C末端にキナーゼドメインを有する稀有なbi-functional受容体である.微弱パルス電流0.1処理は細胞内のマグネシウムや亜鉛イオン量に明確な変化を与えなかった.現在,キナーゼドメインの影響を評価するために, 野生型TRPM7およびキナーゼドメイン欠損変異体(ΔKD-TRPM7)を作製し検討を実施している.また,TRPM7過剰発現細胞およびTRPM7ノックアウト細胞の作成に着手した. 特に, ノックアウト細胞の作成には, CRISPR/Cas9システムを用いた.現状,ノックアウト株の取得には至っていないが,米国滞在中に,他の標的分子ではあるが本システムを用いたノックアウト細胞の取得には成功している.今後,本経験を生かしリクローニングを行うことでノックアウト細胞樹立を狙う.線虫のTRPM7変異株との検討結果を相互にフィードバックさせ, 研究を展開していく.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Georgia State University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Mild Electrical Stimulation Increases Stress Resistance and Suppresses Fat Accumulation via Activation of LKB1-AMPK Signaling Pathway in C. elegans2014

    • 著者名/発表者名
      Shingo Matsuyama, Masataka Moriuchi, Mary Ann Suico, Shuichiro Yano, Saori Morino-Koga, Tsuyoshi Shuto, Kunitoshi Yamanaka, Tatsuya Kondo, Eiichi Araki, Hirofumi Kai
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9(12): e114690 号: 12 ページ: e114690-e114690

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0114690

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [備考] 遺伝子機能応用学研究室

    • URL

      http://www.molmed730.org

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 臨床実験で有効性が認められている新しい物理的刺激「特定の微弱パルス電流」の作用メカニズムを解明

    • URL

      http://www.kumamoto-u.ac.jp/daigakujouhou/kouhou/pressrelease/2014-file/release141210-1.pdf

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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