| 研究課題/領域番号 |
20K07987
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
堤 香織 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (80344505)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ポリリン酸 / ミトコンドリア / ATP量 / 腫瘍細胞 |
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| 研究実績の概要 |
初年度の研究成果により、ヒト悪性神経膠芽腫由来細胞株T98Gではポリリン酸によるミトコンドリア膜電位の低下に大きな違いがみられなかったことから、R3年度はヒト肺非小細胞癌由来細胞株H1299にターゲットを絞って研究を進めた。また培養培地の組成の違いによる細胞代謝への影響を確かめるために、培地中のピルビン酸の有無によるポリリン酸の影響の違いにも焦点を当てた。以下のR3年度の研究遂行状況とその結果を記す。
培地中のピルビン酸の有無による（１）ミトコンドリア膜電位の変化、（２）細胞内ATP量の変化、（３）グルコース-6-リン酸脱水素酵素（G6PD）活性の変化をポリリン酸の有無によって観察した。（１）ミトコンドリア膜電位の変化では、Cell Meter™ JC-10 Mitochondrion Membrane Potential Assay Kit （AAT Bioquest）により、ポリリン酸処理の有無によるミトコンドリアの膜電位を比較した。その結果、ポリリン酸による細胞処理によって処理後3日後のミトコンドリア膜電位の低下がみられたが、培地中にピルビン酸を添加することによりポリリン酸処理細胞とコントロール細胞との間にミトコンドリア膜電位の差がみられなくなった。（２）細胞内ATP量の変化では、Cell Titer Gro（Promega）を用いて細胞内のATP量を測定した。ミトコンドリア膜電位において、ピルビン酸の添加によって膜電位の回復がみられた一方で、ATP量についてはポリリン酸処理による細胞内ATP量の低下は培地中のピルビン酸の有無に関わらず低下を維持した。（３）G6PD活性の変化では、ポリリン酸がペントースリン酸回路の促進する可能性を考えて、G6PD活性をwestern blottingによるリン酸化によりコントロールとの比較検討を行ったが、ピルビン酸の有無、ポリリン酸処理の有無に関わらず活性に差は認められなかた。
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| 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
R3年度の課題のもと、概ね順調に研究を進めることができている。ポリリン酸によるミトコンドリア膜電位の低下が培地中のピルビン酸依存的である一方で、ATP量については培地中のピルビン酸の存在に依存しないことが明らかとなった。国外の研究者との定期的なミーティングを行うことにより、効率よく研究を進めることが出来ている。しかし、新型コロナ感染予防の措置により、当初予定していた国内外の学会参加による研究成果の公表は未だに達成できていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
R2年度、R3年度によりポリリン酸が直接的にATPシンターゼの合成活性を制御している可能性が考えられたことより、最終年度であるR4年度は、ポリリン酸によるATPシンターゼ活性への影響を検討する。また、内在性ポリリン酸の影響を観察するために、大腸菌由来ポリリン酸合成酵素を高発現するプラスミドを構築し、放射線感受性と細胞内ATP量への影響を確認する予定である。同時にR4年度は、これまでの研究成果を学会で発表するとともに、国際誌に投稿する準備をはじめている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
細胞培養に使用するディスポーザブルプラスチック用品の購入にあてる予定であったが、年度内の納品が叶わないことがわかり次年度に繰り越すことした。次年度は、本次年度使用額と合わせて、予定とおり細胞培養に使用するディスポーザブルプラスチック用品を購入する予定である。
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