| 研究課題/領域番号 |
21K05983
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分42030:動物生命科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
迫 圭輔 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (50786291)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | pH / PIP2 / ゼブラフィッシュ / 初期発生 / 脂質 / 細胞膜 / 細胞外pH / フォスファチジルイノシトール / イノシトールリン脂質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞の生理機能は、酸性度 (以下pH)、温度、酸素に代表される環境因子から影響を受ける。細胞は、生存に適さない環境からのストレスを回避するために、外環境を感知し適応するための様々な応答機構を獲得している。温度や酸素の変動に対する応答機構は広く明らかにされてきた一方、細胞が周囲のpHを感知・応答する機構の全貌は明らかでない。本研究では細胞膜を構成する脂質に着目して解析し、pH変動に伴い細胞が機能調節し、変化に適応できる仕組みを解明する。
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| 研究成果の概要 |
細胞は、機械刺激、温度、酸素を含む多様な外環境に対して、適切に応答し適応することで生存が可能になる。重要な外環境の一つに、間質液や血液中のプロトン濃度、すなわち外液pHがあるが、pHに対する細胞の適応機構はそれほど理解されていない。本研究では、外液pH変化に直接触れる細胞膜に着目して解析を行い、細胞膜を構成する膜リン脂質が、その局在を内層から外層に変化させるという、新たな感知・適応機構を見つけた。この機構を制御する膜タンパク質を欠損する個体は異常発生を示すことから、体の中で適切にpH応答することが個体発生に大事であるという知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で見出した、膜リン脂質のトポロジカルな変化を介した、新規pH応答機構を欠損する個体では、発育不全や胎生致死など様々な表現型を呈することが明らかになってきた。これらの結果は、体の中では常にpHの変動が起きており、うまく対処できない場合には、個体に異常をきたし、最悪死に至る可能性があることを示唆している。今後、例えばpH変動が起きると言われる虚血性心疾患や炎症反応時、またがん組織においてpH応答機構を調べることで、新たな病態の原因解明や新規治療法の確立につながることが期待できる。
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