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2016 年度 実績報告書

ビデオレート生物発光イメージング法による骨形成関連タンパク質の分泌動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 26462828
研究機関愛知学院大学

研究代表者

鈴木 崇弘  愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (70298545)

研究分担者 水野 光政  愛知学院大学, 歯学部, 助教 (20609812)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード生物発光 / イメージング / 骨芽細胞 / 骨形成因子 / ルシフェラーゼ / エキソサイトーシス / 分泌 / 3D培養
研究実績の概要

「分泌タンパク質の生物発光イメージング法」は、微弱な発光を検出することから、レポータータンパク質の効率的な発現による発光量の増大が有効となる。昨年度までの研究成果として、本イメージング法に最も有用であるガウシアルシフェラーゼ(Gaussia lucifease, GLase)について、ヒトで最も使用頻度の高いコドンのみを使用する方法(preferred human codon optimized method, “Preferred 法”)で最適化した遺伝子「pGLuc」を用いることで、骨芽細胞株では通常のコドン最適化法でデザインされた遺伝子(hGLuc)よりも高いGLase発現効率を示すことを明らかにした。さらに、Preferred 法で作製した遺伝子を用いることで、BMP2-GLase融合タンパク質の発現効率を高め、生物発光イメージング像を改善することができた。
本年度は、通常のPreferred法で最適化遺伝子はArtificial open reading frameを持つものの、哺乳類細胞および大腸菌でのGLase発現量に影響が無いことを示し、論文発表を行った。マウスオステオカルシンGLase融合タンパク質(mOC1-GLase)の発現においても、Preferred 法で合成した遺伝子で発現効率を高めることができた。また、インスリンおよびグルカゴン分泌をモデル系として、本イメージング法を3D培養細胞の分泌タンパク質可視化法として確立し、タンパク質分泌における細胞間接着の重要性を示し、論文発表を行った。さらに、各種骨形成関連タンパク質の分泌局在解析を行い、オステオカルシン、I型コラーゲンの基底(Basal)側、BMP-2の上方(Apical)側への極性分泌を示唆した。特にオステオカルシンは、I型コラーゲンやBMP-2と比較して高頻度に分泌が行われることを示唆した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Visualization of glucagon secretion from pancreatic α cells by bioluminescence video microscopy: Identification of secretion sites in the intercellular contact regions.2017

    • 著者名/発表者名
      Yokawa S, Suzuki T, Inouye S, Inoh Y, Suzuki R, Kanamori T, Furuno T, Hirashima N.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 485 ページ: 725-730

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.02.114

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative visualization of synchronized insulin secretion from 3D-cultured cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Kanamori T, Inouye S.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 486 ページ: 886-892

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.03.105

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Protein expression of preferred human codon-optimized Gaussia luciferase genes with an artificial open-reading frame in mammalian and bacterial cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Inouye S, Suzuki T
    • 雑誌名

      Protein Expr. Purif.

      巻: 128 ページ: 93-100

    • DOI

      10.1016/j.pep.2016.08.006

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞接着を介した膵島α細胞のグルカゴン分泌調節機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      横川慧, 鈴木崇弘, 井上敏, 伊納義和, 鈴木亮, 古野忠秀, 平嶋尚英
    • 学会等名
      第38回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市立大学薬学部(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-18
  • [学会発表] 生物発光イメージング法を用いた膵島α細胞からのグルカゴン分泌の可視化解析2016

    • 著者名/発表者名
      横川慧, 鈴木崇弘, 井上敏, 伊納義和, 鈴木亮, 古野忠秀, 平嶋尚英
    • 学会等名
      第25回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      名古屋市立大学薬学部(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-05
  • [学会発表] 膵β細胞塊における同調性インスリン分泌の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇弘, 井上敏
    • 学会等名
      第15回生命科学研究会
    • 発表場所
      メルパルク東京(東京都港区)
    • 年月日
      2016-06-25

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公開日: 2018-01-16  

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