熱産生蛋白サーモジェニンの卵細胞膜への発現を用いた電気生理的、電子顕微鏡的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08670092
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 兵庫医科大学
• 研究代表者: 佐々木 貞雄 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (20104276)
• 研究分担者: 堀 和子 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (30068514) ; 中垣 育子 兵庫医科大学, 医学部, 助手 (90084904) ; 辻田 純三 兵庫医科大学, 医学部, 助手 (30104235) ; 堀 清記 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (80068452)
• キーワード: 褐色脂肪細胞 / 寒冷曝露 / 細胞内イオン濃度 / サーモヂェニン / 熱産生 / 脂肪代謝

研究概要

寒冷および温暖順化ラットを飼育し、その代謝機能を測定した後、褐色脂肪組織を採取した。またアフリカツメガエル(Xenopus)を飼育し、受精卵を採取した。
次に採取した褐色脂肪組織より核酸分画を調製し、全リボ核酸分画よりミトコンドリアの非共役、熱産生蛋白サーモジェニンの相補的遺伝子の転写産物を精製している。
またサーモジェニン遺伝子の転写産物のXenopus Oocyteへの注入を行い、共焦点レーザー顕微鏡で観察しつつパッチおよびホールセルクランプ法を適用し、Ca^<2+>感受性色素(fluo-3)でCa^<2+>濃度を、H^+勾配提示色素(アクリダイオレンジ)でH^+勾配を測定しつつK^+やCl^-電流を測定し、熱産生亢進時の非共役熱産生蛋白をめぐるイオン動態を明らかにする実験を進めている。
さらにサーモジェニン遺伝子転写産物を注入発現させたXenopus Oocyteを凍結しその凍結切片を電子プローブX線微小部分析法に供し、非共役発熱蛋白の活動時の細胞膜および内膜系を介してのイオン、元素動態を明らかにしつつある。同時にそのOocyteにサーモジェニンの標識(酵素および蛍光)抗体を注入し、一部のOocyteは免疫電顕用の固定包埋を行い、他の一部はそのまま共焦点レーザー顕微鏡で観察し、サーモジェニン発現の正確な位置関係を明らかにしつつある。

研究成果

• [文献書誌] Sasaki,S,Nakagaki.I.,Kaya,M.,Takemura,M.,Koyama,K.,Tsujita,J.Hori,S.,Yahata,T.,Kuroshima,A.: "Ion transport,lipid metabolism and heat production in mitochondrial membrane during cold acclimation in rat brown adipose tissue cells." Jpn.J.Physiol.,. 46Suppl.,. S214- (1996)
• [文献書誌] Sasaki,S.,Nakagaki,I.,Kondo,K.,Hori,S.: "Changes in element concentrations induced by agonist in pig panctratic acinar cells." Pflugers Arch.,. 432. 538-545 (1996)
• [文献書誌] Hori,S.: "Adaptation to heat." Jpn.J.Physiol.,. 45(6). 921-946 (1995)
• [文献書誌] Sasaki,S.,Nakagaki,I.,Hori,K.,Tsujita,J.,Hori,S.,Yahata,T.,Kuroshima,A.: "Intracellular ion transport in mitochondrial membrane during cold acclimation in rat brown adipose tissue." Ed.Nagasaka,T.& Milton,A.S.In : Body temperature and metabolism,. IPEC Inc.,Tokyo,. 203-206 (1995)
• [文献書誌] 中垣育子、佐々木貞雄、高屋豊、賀屋光晴、武村正徳、他: "ラット褐色脂肪細胞の細胞内イオン変動に及ぼす 寒冷曝露の影響" 日本生気象学会雑誌、. 32(3). S46- (1995)
• [文献書誌] 堀和子、佐々木貞雄、中垣育子、辻田純三、小山勝弘、他: "寒冷順化にともなうラット褐色脂肪細胞の形態およびサーモジェニン、細胞内イオンの動態" 第18回日本分子生物学会、. 451- (1995)