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ATP放出の多様性の機序とその生理学的意義

研究課題

研究課題/領域番号 15K08174
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関名古屋大学

研究代表者

古家 喜四夫  名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 研究員 (40132740)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードATP放出 / 発光イメージング / Luciferin-Luciferase / ATPシグナリング / メカノバイオ / ケラチノサイト / 乳がん細胞 / 肺 / ルミネッセンスイメージング / 低張刺激 / 機械受容 / ルシフェリン-ルシフェレース / メカノバイオロジー / 膨張機械刺激 / ATPイメージング / ヘミチャネル / メカノ刺激 / 3D培養
研究成果の概要

本研究はATP放出の多様さがどのように生じそれが生理学的にどのような意味を持つのかを私たちの開発したATPリアルタイムイメージング法を主体に解明し、ATP細胞間シグナリング系の全体像解明に寄与することを目的とした。皮膚、乳腺、肺など細胞だけではなく組織からも伸展や膨張、低浸透圧(低張)刺激などいろいろなメカノストレスによってATP放出を観測することができた。それぞれATP放出のパターンやキネティクスあるいは薬理学的作用が異なり多様な放出機序が明らかになってきた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ATP シグナリング系は生体の至るところで機能している事が明らかになってきたが、その放出経路の実体、制御機構は未だ不明である。私たちが開発した放出ATP のリアルタイムイメージングによって、初めて1つ1つの細胞からの放出の様子が明らかになった。本研究ではそれを駆使し多様な経路の性質を明らかにすることができた。ATPシグナリング系 はがんを含め病理とも深く関わっており、放出経路の実体がわかれば創薬のターゲットともなりうる。またATP シグナリング系は特に組織/器官の円滑な働きに寄与していると考えられ、組織レベルでのATPイメージングを可能にしたことの意味は大きい。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Montreal(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanosensitive ATP release in the lungs: New insights from real-time luminescence imaging studies.2019

    • 著者名/発表者名
      Grygorczyk Ryszard、Boudreault Francis、Tan Ju Jing、Ponomarchuk Olga、Sokabe Masahiro、Furuya Kishio
    • 雑誌名

      Current Topics in Membranes

      巻: 83 ページ: 45-76

    • DOI

      10.1016/bs.ctm.2019.02.001

    • ISBN
      9780128177648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cyclic stretch enhances reorientation and differentiation of 3-D culture model of human airway smooth muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Shuichi、Ito Satoru、Morosawa Mika、Furuya Kishio、Naruse Keiji、Sokabe Masahiro、Yamaguchi Etsuro、Hasegawa Yoshinori
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 16 ページ: 32-38

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2018.09.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-time imaging of mechanically and chemically induced ATP release in human lung fibroblasts2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kota、Ito Satoru、Furuya Kishio、Asano Shuichi、Sokabe Masahiro、Hasegawa Yoshinori
    • 雑誌名

      Respir Physiol Neurobiol

      巻: 242 ページ: 96-101

    • DOI

      10.1016/j.resp.2017.04.008

    • NAID

      120006343663

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Matrix stiffness regulates migration of human lung fibroblasts2017

    • 著者名/発表者名
      Asano Shuichi、Ito Satoru、Takahashi Kota、Furuya Kishio、Kondo Masashi、Sokabe Masahiro、Hasegawa Yoshinori
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 5 号: 9 ページ: e13281-e13281

    • DOI

      10.14814/phy2.13281

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurosteroid dehydroepiandrosterone enhances activity and trafficking of astrocytic GLT-1 via σ1 receptor-mediated PKC activation in the hippocampal dentate gyrus of rats2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Tingting、Tanaka Motoki、Wang Ya、Sha Sha、Furuya Kishio、Chen Ling、Sokabe Masahiro
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 65 号: 9 ページ: 1491-1503

    • DOI

      10.1002/glia.23175

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hyperforin/HP-β-cyclodextrin enhances mechanosensitive Ca2+ signaling to improve wound healing in HaCaT keratinocytes and atopic dermatitis in ex vivo skin2017

    • 著者名/発表者名
      Takada H, Yonekawa J, Matsumoto M, Furuya K, Sokabe M
    • 雑誌名

      Biomed Res Internatl

      巻: 2017 ページ: 8701801-8701801

    • DOI

      10.1155/2017/8701801

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real time imaging of inflation-induced ATP release the ex-vivo rat lung2016

    • 著者名/発表者名
      Furuya K, Tan JJ, Boudreault F, Sokabe M, Berthiaume Y, Grygorczyk R
    • 雑誌名

      Am J Physiol:Lung Cell Mol Physiol

      巻: 311(5) 号: 5 ページ: L956-L969

    • DOI

      10.1152/ajplung.00425.2015

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cellular ATP release in the lung and airway2016

    • 著者名/発表者名
      Ito S, Furuya K, Sokabe M, Hasegawa Y
    • 雑誌名

      AIMS Biophysics

      巻: 3(4) 号: 4 ページ: 571-584

    • DOI

      10.3934/biophy.2016.4.571

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ATPシグナリングと疾患(特集「メカノバイオロジーからメカノメディシンへ」)2016

    • 著者名/発表者名
      古家喜四夫
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 257 ページ: 1023-1029

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hemolysis is a primary and physiologically relevant ATP release mechanism in human2015

    • 著者名/発表者名
      Sikora J, Orlov SN, Furuya K, and Grygorczyk R
    • 雑誌名

      Blood

      巻: 125 号: 11 ページ: 1845-1845

    • DOI

      10.1182/blood-2015-01-622159

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Hypotonic Stress Induces ATP Release via Volume-regulated Anion Channels in Breast Cell Lines.2019

    • 著者名/発表者名
      Furuya K, Takahashi Y, Sokabe M
    • 学会等名
      9th FAOPS (Federation of the Asian and Oceanian Physiological society) and The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypotonic Stress Induced-ATP Release is via Volume-regulated Anion Channels in Undifferentiated Breast Cell Lines.2018

    • 著者名/発表者名
      Furuya K, Takahashi Y, Sokabe M
    • 学会等名
      Asian Biophysics Association Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Imaging of ATP Release Induced by Alveolar Inflation in the Rat Lung ex vivo.2016

    • 著者名/発表者名
      Furuya K, Grygorczyk R, Sokabe M
    • 学会等名
      4th International Symposium on Salivary Glands in Honor of Niels Stensen
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県・岡崎市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラット摘出肺において肺胞の膨張にょるATP放出のイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      古家喜四夫、Ryszard Grygorczyk、曽我部正博
    • 学会等名
      第20回 Japan Purine Club Meeting
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学(東京都・港区)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット摘出肺において肺胞の膨張がATP放出を引き起こす2016

    • 著者名/発表者名
      古家喜四夫、曽我部正博、Ryszard Grygorczyk
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Stretch induced ATP release via hemichannels accelerates wound closure in keratinocyte by Ca2+ influx from TRPC62016

    • 著者名/発表者名
      Furuya K, Takada H, Sokabe M
    • 学会等名
      Purinergic Signaling (Purine 2016)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-01-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Luminescence microscopy: a novel approach for real-time imaging of ATP release in cells and tissues2015

    • 著者名/発表者名
      Grygorczyk R, Furuya K, Sokabe M
    • 学会等名
      1st Annual Meeting of the Biophysical Society of Canada
    • 発表場所
      Waterloo, Canada
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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