in vivoイメージング解析による血管平滑筋の収縮機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25840050
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 堀川 一樹 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (70420247)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013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: イメージング / cGMP / 血管平滑筋

研究成果の概要

cGMPは、血管収縮などを制御する重要なセカンドメッセンジャー分子であり、その調節機構を理解するには、ライブイメージングによる時時空間動態解析が待ち望まれている。本研究では、これを可能にするための基盤技術の整備を目的に、高性能なcGMP指示薬の開発を行った。シグナル変化率向上と親和性変異体のスクリーニングを行った結果、従来の指示薬に比べシグナル変化率が最大５倍に向上した、複数の親和性変異体の開発に成功した。これらの指示薬は、人為的なNO刺激に伴うヒト培養細胞のcGMP応答だけでなく、既存の指示薬では検出が困難であった自発的走化性運動に伴う微弱なcGMP濃度変動も検出できることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of polyethylene glycol-resistant macrophages on stealth imaging in vitro using fluorescent organosilica nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Hayashi K, Nakano M, Kanadani T, Miyamoto K, Kori T, Horikawa K.
  • 雑誌名: ACS Nano. 巻: 9 号: 2 ページ: 1058-1071
  • DOI: 10.1021/nn502319r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent progress in the development of genetically encoded Ca²⁺indicators (2015)
  • 著者名/発表者名: Horikawa K
  • 雑誌名: The Journal of Medical Investigation 巻: 62 号: 1.2 ページ: 24-28
  • DOI: 10.2152/jmi.62.24
  • NAID: 130005129691
  • ISSN: 1343-1420, 1349-6867
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo visualization of subtle, transient and local activity of astrocytes using an ultrasensitive Ca2+ indicator. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru K, Sekiya H, Xu M, Satoh K, Kitajima N, Yoshida K, Okubo Y, Sasaki T, Moritoh S, Hasuwa H, Mimura M, Horikawa K, Matsui K, Nagai T, Iino M, Tanaka KF
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 8(1),311 号: 1 ページ: 311-318
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.05.056
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetically encoded Ca2+ indicators; expanded affinity range, color hue and compatibility with optogenetics. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagai T, Horikawa K, Saito K, Matsuda T
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 7 ページ: 25-25
  • DOI: 10.3389/fnmol.2014.00090
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fluorescent probes for bio-imaging of bone (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Horikawa
  • 雑誌名: THE BONE 巻: Vol.28 No.2
• [雑誌論文] Spatiotemporal regulation of Ca2＋ dynamics in live cells revealed by Ca2＋ imaging. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Horikawa and Takeharu Nagai
  • 雑誌名: CLINICAL CALCIUM 巻: Apr;23(4) ページ: 527-533
  • 査読あり
• [学会発表] 生理機能を可視化するFRETプローブの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀川一樹
  • 学会等名: 第55回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] ライブイメージングを容易にする高機能性指示薬の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀川一樹
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（ 鹿児島県）
• [学会発表] 2個の細胞で多細胞生物は作れるか：細胞性粘菌の多細胞化を可能にする細胞の数 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤朗、堀川一樹
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（ 兵庫県）