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2012 年度 実績報告書

ATPプローブを用いた膵島、骨格筋、心筋細胞内ATP濃度リアルタイムモニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 22590977
研究機関京都大学

研究代表者

長嶋 一昭  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40324628)

研究分担者 今村 博臣  京都大学, 生命科学研究科, 特定准教授 (20422545)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードATP / KATPチャネル / 糖代謝
研究概要

本年度の研究成果は以下の通りである。
1)蛍光ATPプローブを用いた生細胞での細胞内ATP濃度およびCa2+濃度変化の同時測定:分担研究者今村らが開発した高いKd値を有するATPプローブ(ATeam)を用いて膵β細胞株MIN6細胞およびマウス単離膵β細胞での生理的条件下での経時的ATP濃度変化を測定した。細胞内Ca2+濃度測定用蛍光プローブ(Fura2AM)併用による高グルコース刺激による膵β細胞内ATP濃度およびCa2+濃度の経時的変化を測定し、高グルコース刺激による膵β細胞内でのATP濃度およびCa2+濃度変化の相対的時間差および各々の細胞内濃度変化(オシレーション)の有無および発生機序を検討した(欧米学会誌に投稿中)。
2) ATeamの細胞内ATP濃度キャリブレーション:ATeamを導入した細胞株に薬剤誘発微小孔を作りATP濃度測定済外液と細胞内液を平衡化してレシオ測定を行い細胞内ATP濃度換算に利用可能なATP濃度-レシオ曲線の作成を行った。あわせて微細ガラス管による細胞内ATP標準液置換による細胞内ATP濃度キャリブレーションも行った。より精度が高いATP濃度-レシオ曲線作成を継続して進めている。
3) ATeam遺伝子導入(Tg)マウスの解析:ATeam遺伝子導入マウスを5系統作成し、各系統間でのATeam蛋白発現量および細胞内ATP濃度変化への反応性を評価し最適系統を選別した。本系統のヘテロTgマウス単離膵島および分離膵β細胞を用いて細胞内ATP濃度、KATPチャネル活性、細胞内Ca2+濃度の経時的動態の解析を進行中(論文投稿準備中)。
4) ATeam遺伝子導入糖尿病病態モデルマウスの作成:上記ATeam遺伝子導入(Tg)マウスと糖尿病モデルマウスを交配し、糖尿病状態での細胞内ATP濃度および細胞内Ca2+濃度変化動態等を解析進行中である。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A new equation to estimate basal energy expenditure of patients with diabetes.2013

    • 著者名/発表者名
      Ikeda K
    • 雑誌名

      Clin Nutr.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exome sequencing identifies a new candidate mutation for susceptibility to diabetes in a family with highly aggregated type 2 diabetes.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka D
    • 雑誌名

      Mol Genet Metab.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of reactive oxygen species ameliorates metabolism-secretion coupling in islets of diabetic GK rats by suppressing lactate overproduction.2013

    • 著者名/発表者名
      Sasaki M
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical and functional characterization of the Pro1198Leu ABCC8 gene mutation associated with permanent neonatal diabetes mellitus.2013

    • 著者名/発表者名
      Takagi T
    • 雑誌名

      J Diabetes Invest.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptional factor regulatory factor X 6 (Rfx6) increases gastric inhibitory polypeptide (GIP) expression in enteroendocrine K-cells and is involved in GIP hypersecretion in high-fat diet-induced obesity.2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki K
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal correlations between cytosolic and mitochondrial Ca2+ signals using a novel red-shifted mitochondrial targeted cameleon.2012

    • 著者名/発表者名
      Waldeck-Weiermair M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e45917

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0045917

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in cytosolic ATP levels and intracellular morphology during bacteria-induced hypersensitive cell death as revealed by real-time fluorescence microscopy imaging.2012

    • 著者名/発表者名
      Hatsugai N
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 53 ページ: 1768-1775

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing the actual contribution of IF1, an inhibitor of mitochondrial FoF1, to ATP homeostasis, cell growth, mitochondrial morphology and cell viability.2012

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa M
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 ページ: 18781-18787

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.345793

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Principal role of the arginine finger in rotary catalysis of F1-ATPase.2012

    • 著者名/発表者名
      Komoriya Y
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 ページ: 15134-15142

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.328153

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization and measurement of ATP levels in living cells replicating hepatitis C virus genome RNA.2012

    • 著者名/発表者名
      Ando T
    • 雑誌名

      PLoS Pathog

      巻: 8 ページ: e1002561

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1002561

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression of ATP sensor protein in Caenorhabditis elegans.2012

    • 著者名/発表者名
      Kishikawa J
    • 雑誌名

      Microsc Res Tech

      巻: 75 ページ: 15-19

    • DOI

      10.1002/jemt.21103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞内ATPの分布とダイナミクス、その制御2012

    • 著者名/発表者名
      今村博臣
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 53 ページ: 20-23

    • 査読あり
  • [学会発表] Genetic and functional analyses of KATP channel gene mutations in patients with neonatal diabetes in Japan.2013

    • 著者名/発表者名
      Nagashima K
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130327-20130329
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular analyses of Japanese patients with neonatal diabetes.2012

    • 著者名/発表者名
      Nagashima K
    • 学会等名
      9th International Diabetes Federation Western Pacific Region Congress/ 4th Scientific Meeting of the Asian Association for the Study of Diabetes.
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20121124-20121127
  • [学会発表] 蛍光プローブを用いた膵β細胞内ATPおよびCa2+濃度同時測定の試み.2012

    • 著者名/発表者名
      長嶋一昭
    • 学会等名
      第55回日本糖尿病学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120517-20120519

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公開日: 2014-07-24  

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