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2018 年度 実績報告書

新規Mg2+イメージング法の開発とそれを用いたグリア細胞内Mg2+動態の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K13268
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

新藤 豊  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任助教 (30449029)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード蛍光イメージング / マグネシウム / アストロサイト / グリア細胞
研究実績の概要

本研究の目的は、①我々のグループが以前開発したKMG-104-AsHを応用し、Mg2+選択性が高く細胞内で局在化可能なレシオイメージング法(KMG-FRETと命名)を確立し、その有用性を示すこと、および②これを含むKMGシリーズの蛍光Mg2+プローブを用いて、グリア細胞が神経伝達物質等の生体内で日常的に受け取るだろうシグナルを受けた際の細胞内Mg2+濃度変化を詳細に解析することの2点である。初年度はKMG-FRETの開発に注力したが、本年度はその細胞イメージングにおける有用性を示すデータを追加した。プローブの局在化を活かすことで細胞内の場所によるMg2+動態の違いを明らかにできること、蛍光タンパク質と組み合わせたことによりケミカルプローブでありながら長時間の安定的な測定が可能であること等、細胞イメージングにおいて既存法よりも有用であることを示し、2018年度の日本ケミカルバイオロジー学会および日本バイオイメージング学会で発表した。現在この成果は投稿論文として発表すべく準備中である。
また、本年度はグリア細胞内のMg2+濃度動態の観察も行った。ラット胎児の大脳から分散培養したグリア細胞の一種であるアストロサイトを用いて神経伝達物質を受け取った際の細胞質中のMg2+濃度変化を測定した。代表的な神経伝達物質の中でも、GABAを受け取った際には細胞内Mg2+濃度の緩やかな上昇が、セロトニンを受け取った際には緩やかな減少が観察された。この濃度変化は細胞内シグナルとして下流のタンパク質に情報を伝えている可能性や、最終的に周辺の神経細胞に対して何らかの影響を及ぼす可能性が考えられる。今回発見した現象は、その役割について今後より詳細な研究が必要となるが、脳神経系の情報処理に重要な役割を持つ現象である可能性がある。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] GABA-Induced Intracellular Mg2+ Mobilization Integrates and Coordinates Cellular Information Processing for the Maturation of Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Ryu、Shindo Yutaka、Hotta Kohji、Suzuki Koji、Oka Kotaro
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 28 ページ: 3984~3991.e5

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.cub.2018.10.044

    • 査読あり
  • [学会発表] FRETを用いた細胞内局所のマグネシウムイオンイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      新藤豊、山中龍、鈴木孝治、堀田耕司、岡浩太郎
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会
  • [学会発表] 細胞内局所でのマグネシウムイオンのFRETイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      新藤豊、山中龍、鈴木孝治、堀田耕司、岡浩太郎
    • 学会等名
      日本バイオイメージング学会

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公開日: 2019-12-27  

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