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2018 年度 実施状況報告書

心筋細胞の介在板から入力するメカニカルシグナルの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 18K19924
研究機関岡山大学

研究代表者

片野坂 友紀  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (60432639)

研究分担者 片野坂 公明  中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50335006)
氏原 嘉洋  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードメカノセンサー / 介在板 / メカニカルストレス / 心筋細胞 / カルシウム
研究実績の概要

これまでの研究から、心筋細胞の『形や機能を変容しながらポンプ機能を維持する』性質は、心筋細胞のメカノセンサーを介したCa2+シグナルに支えられていることが明らかとなってきたが、未だに可視化されていない。本研究では、心筋細胞のメカノセンサーを介して入力するメカニカルシグナルを可視化し、心機能を支えるメカノトランスダクションのトリガーを明らかにしたいと考えている。我々は、メカノセンサー分子を対象としたノックアウトマウスモデルを保持しているので、この細胞を有効に使い研究を進める。
本年度は、マウスの心筋細胞を用いて、メカニカルシグナルに依存したCa2+シグナルを解析した。正常マウスおよびメカノセンサー・ノックアウトマウスの心臓より、心筋細胞を単離し、メカニカルシグナルに依存して上昇する細胞内Ca2+をイメージングした。高速カメラで取得したイメージングデータを比較すること、また、局所的にメカニカルストレスを負荷することにより、メカニカルシグナルに依存したCa2+シグナルの入力場所を解析している最中である。また、メカノセンサー分子の結合分子解析から、機能未知の分子Xを同定した。興味深いことに、この分子Xは、メカノセンサー機能や局在依存的に細胞内局在を変えることが明らかとなった。これらの実験的事実をもとに、メカニカルストレスによって引き起こされるCa2+シグナルとそれによって引き起こされるメカニカルシグナル(細胞内イベント)を明らかにしていきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

マウスの正常心筋細胞と、メカノセンサー欠損心筋細胞を用いて、メカニカルシグナルに依存したCa2+シグナルを高速カメラで比較した。また、メカノセンサー依存的に細胞内局在を変える転写因子を同定した。これらのことから、メカニカルストレスによって細胞局所でおこったCa2+シグナルが核内へ伝わることを考察できるようになったため。

今後の研究の推進方策

得られた実験結果をもとに、メカニカルストレスによって引き起こされるCa2+シグナルとそれによって引き起こされるメカニカルシグナル(細胞内イベント)を明らかにしていきたい。

次年度使用額が生じた理由

目的の抗体作成に時間がかかったために、一部の実験を次年度に計画しなおしたため。
また、新しいマウスの掛け合わせに時間がかかり、一部の実験を次年度に計画しなおしたため。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] TRPV2 is required for mechanical nociception and the stretch-evoked response of primary sensory neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Katanosaka K., Takatsu S., Mizumura K., Naruse K., Katanosaka Y.
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 14 ページ: 16782

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35049-4.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TRPV2 is crucial for the development of intercalated discs in mouse hearts.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katanosaka
    • 学会等名
      63rd annual meeting of biophysical society
    • 国際学会
  • [学会発表] 心臓の分化・成熟およびストレス応答におけるメカノセンサーTRPV2の役割2018

    • 著者名/発表者名
      片野坂友紀
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Fukutin-KO心筋細胞から探る筋ジストロフィー関連心筋症の病態発症メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      片野坂友紀
    • 学会等名
      第4回 日本筋学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 心臓の可塑性や生理機能を支える膜輸送体:メカノセンサーTRPV22018

    • 著者名/発表者名
      片野坂友紀
    • 学会等名
      第91回 日本生化学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨格筋特異的TRPV2ノックアウトマウスを用いたメカニカルストレス応答の解析2018

    • 著者名/発表者名
      澁谷慎、日比野雄平、片野坂公明、片野坂友紀
    • 学会等名
      第6回 若手による骨格筋細胞研究会

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公開日: 2019-12-27  

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