| 研究課題/領域番号 |
10672054
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| 研究機関 | 昭和大学 |
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研究代表者 |
大幡 久之 昭和大学, 薬学部, 助教授 (00119166)
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| 研究分担者 |
山本 雅幸 昭和大学, 薬学部, 助手 (90307067)
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| キーワード | 機械受容応答 / 機械受容チャネル / 細胞内カルシウムイオン濃度 / リゾホスファチジン酸 / 水晶体上皮細胞 / 共焦点レーザー走査顕微鏡 |
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| 研究概要 |
機械受容チャネル(MSチャネル)は、機械刺激の受容分子として有力視されているが、その分子実体は未だ不明である。我々は最近、培養ウシ水晶体上皮細胞においてリゾホスファチジン酸(LPA)存在下に機械刺激により直径2〜3μmの局所から同心同上に[Ca^<2+>]iが上昇する現象(Ca^<2+>スポットと命名)を見いだした。そこで、この現象がMSチャネルからのCa^<2+>流入によるものであるかを検証する目的で、その時空的・薬理学的性質を検討した。
Ca^<2+>蛍光指示薬fluo-3を負荷したウシ培養水晶体上皮細胞に、機械刺激として細胞の上方0.2mmに設置した内径0.5mmの流出口から垂直方向に一定速度で水流を与え、この時発生するCa^<2+>スポットを高速共焦点スキャナーと高速CCDカメラを組み合わせた顕微鏡イメージングシステムを用いて、10〜20ミリ秒の高時間分解能で画像化した。このCa^<2+>スポットは小胞体のCa^<2+>ポンプ阻害薬のタプシガルギン(3μM)の影響を受けなかったが、MSチャネル阻害剤のGd^<3+>(3μM)によってほぼ完全に抑制されたことから、MSチャネルからのCa^<2+>流入とその拡散によるものであることが示唆された。また、その時空的性質もこの結論を裏付けるものであった。さらに、対物レンズを高速光軸駆動装置でカメラ露光と同期させて走査し、自由膜面側と接着膜面側の二次元光学断層画像を交互にそれぞれ37.6ミリ秒の時間分解能で取得することに成功した。その結果、当初の予想に反して、細胞の自由膜面側の中心部でより明瞭な[Ca^<2+>]i上昇を示すものが多いことが明らかとなり、Ca^<2+>スポットは主に水流刺激を直接受ける細胞の自由膜面に存在するMSチャネルからのCa^<2+>流入とその拡散を反映したものであることが強く示唆された。これらの知見は、MSチャネルの分子実体及び関連する機能分子の検索に寄与するものと思われる。
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