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小胞体はCa2+ストアとして機能し、細胞内におけるCa2+シグナリングに重要な役割を持つ。また近年神経疾患、糖尿病、急性膵炎などの疾患に小胞体のunfolded protein response (UPR)と呼ばれる現象が関与することが明らかとなるなど、小胞体の生理学的病理学的役割が注目されている。しかし、小胞体内のイオン環境に着目した研究はほとんどない。本研究では外分泌細胞における小胞体イオンチャネルの生理的、病理的役割を明らかにすることを目的とする。
単離した核周辺小胞体標本を用いた我々の研究から、小胞体においてCa2+依存性電位依存性K+チャネル（KCa1.1）がイオンチャネルとして機能していることが明らかになっていることから、本研究ではまずKCa1.1チャネルを用いた研究を行なった。HEK293細胞において、小胞体内のKCa1.1チャネルが小胞体のCa2+動態に与える影響を小胞体内のCa2+感受性蛍光プローブ（G-CEPIAer）を用いて検討した結果、KCa1.1チャネルが存在するHEK293細胞では、KCa1.1を発現していない細胞に比べて小胞体内のCa2+濃度が高く維持されていることを見出した。
また、小胞体内のpH環境の制御機構に関する研究も行った。pHプローブであるmCherrySEpHluorinを小胞体内に発現したHEK293細胞から単離した核周辺小胞体標本を用いて、小胞体内のpHイメージングを行い、cytosol側のpH変化に従ってER lumen内のpHが変化する現象を見出した。今後、我々が見出したこれらの現象の機序、生理学的意義などの解明を行う予定である。
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