蛍光性サーモセンサーを用いた生体内温度の恒常性を担う熱産生機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24655151
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 清中 茂樹 京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90422980)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: サーモセンサー / 蛍光タンパク質 / coiled-coil / tsGFP / TWIX

研究概要

体温調節は、哺乳類をはじめとした恒温動物の生命維持に必須である。生体内の温度制御機構に関しては、複数のオルガネラにおいて異なる機構が提案されているが、未だに物議をかもしている。今回、我々は、蛍光性温度センサーtsGFPを用いて、細胞内の熱産生および温度分布について評価し、褐色脂肪細胞におけるミトコンドリアからの熱産生、および骨格筋細胞の小胞体からの熱産生の可視化に成功した。興味深いことに、ミトコンドリア移行型tsGFPを用いることで、HeLa細胞におけるミトコンドリアの温度不均一性を確認し、その不均一性はミトコンドリア膜電位と相関があることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Transnitrosylation directs TRPA1 selectivity in N-nitrosamine activators. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kozai D, Kabasawa Y, Ebert M, Kiyonaka S ; Finnan, Otani Y, Numata T, Takahashi N, Mori Y, Ohwada T.
  • 雑誌名: Molecular Pharmacology 巻: 85 号: 1 ページ: 175-185
  • DOI: 10.1124/mol.113.088864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetically encoded fluorescent thermosensors visualize subcellular thermoregulation in living cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Kiyonaka, Taketoshi Kajimoto, Reiko Sakaguchi, Daisuke Shinmi, Mariko Omatsu-Kanbe, Hiroshi Matsuura, Hiromi Imamura, Takenao Yoshizaki, Itaru Hamachi, Takashi Morii, Yasuo Mori
  • 雑誌名: Nature Methods 巻: 10 号: 12 ページ: 1232-1238
  • DOI: 10.1038/nmeth.2690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear life of the voltage-gated Cacnb4 subunit and its role in gene transcription regulation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ronjat M, Kiyonaka S, Barbado M, De Waard M, Mori Y
  • 雑誌名: Channels 巻: 7 号: 2 ページ: 119-125
  • DOI: 10.4161/chan.23895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular determinants for cardiovascular TRPC6 channel regulation by Ca2+/calmodulin-dependent kinase II (2013)
  • 著者名/発表者名: Juan Shi, Naomi Geshi, Shinichi Takahashi, Shigeki Kiyonaka, Jun Ichikawa, Yaopeng Hu, Yasuo Mori, Yushi Ito, Ryuji Inoue
  • 雑誌名: Journal of Physiology (London) 巻: 591(11) 号: 11 ページ: 2851-2866
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2013.251249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cacnb4 directly couples electrical activity to gene expression, a process defective in juvenile epilepsy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadmouri A
  • 雑誌名: The EMBO journal 巻: 31 号: 18 ページ: 3730-3744
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and Functional Interaction of the Active Zone Protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the Voltage-dependent Ca2+Channel. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 152 号: 2 ページ: 149-159
  • DOI: 10.1093/jb/mvs054
  • NAID: 10031166124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and functional interaction of the active zone protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the voltage-dependent Ca(2+) channel. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 152 ページ: 149-159
  • NAID: 10031166124
  • 査読あり
• [学会発表] Genetically encoded fluorescent thermosensors visualize subcellular thermoregulation in living cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Kiyonaka, Taketoshi Kajimoto, Reiko Sakaguchi, Daisuke Shinmi, Mariko Omatsu-Kanbe, Hiroshi Matsuura, Hiromi Imamura, Takenao Yoshizaki, Itaru Hamachi, Takashi Morii and Yasuo Mori
  • 学会等名: the 58th Annual Meeting of the Biophysical Society
• [学会発表] 蛍光性サーモセンサーの開発と生体の恒常性を担う熱産生機構の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清中茂樹、梶本武利、坂口怜子、森井孝、森泰生
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「新規シグナル伝達分子とその生理学的可能性」
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 神経細胞における内在性グルタミン酸受容体のケミカルラベル (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山翔、清中茂樹、浜地格
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
• [学会発表] 神経細胞における内在性グルタミン酸受容体の蛍光ラベル化法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山翔、清中茂樹、浜地格
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
• [学会発表] 神経伝達物質受容体のケミカルラベル (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山翔、清中茂樹、浜地格
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
• [学会発表] 蛍光性サーモセンサーの開発と生体の恒常性を担う熱産生機構の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清中 茂樹、梶本 武利、坂口 怜子、森井 孝、森 泰生
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「新規シグナル伝達分子とその生理学的可能性」
  • 発表場所: 生理学研究所
• [学会発表] 神経伝達物質受容体のケミカルラベル (2013)
  • 著者名/発表者名: 若山 翔
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県）
• [備考]
  • URL: http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/hamachi-lab/