ミトコンドリア直接刺激によるメカノセンサの探索

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22993
• Research Institution: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• Principal Investigator: 塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (90511460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 天羽 拓 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (40453922) ; 宮内 良広 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (70467124)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ミトコンドリア / 単離 / 力学刺激

Outline of Annual Research Achievements

メカノセンサとは，細胞に与えられた力学的な刺激を生理応答に変換するタンパク質である．それらは細胞内に点在しており，細胞膜や細胞骨格，接着斑などに多く存在する．ミトコンドリアは細胞内でATP合成などの機能を持ち，細胞に力学的な刺激が与えられると，その機能を変化させる．また，ミトコンドリアは形状を常に変化させており，細胞骨格とも物理的に結合している．細胞全体に力が与えられると細胞骨格が変形することにより，細胞全ミトコンドリアも変形する．ゆえに，細胞に与えられた力学的な刺激によりミトコンドリアにあるメカノセンサが作動し，ミトコンドリアの機能が変化している可能性が考えられる．しかしながら，ミトコンドリアにメカノセンサが存在するのか，未だ不明なままである．本研究の目的は，メカノセンサがミトコンドリアに存在するか検証し，メカノセンサを特定することである．
２年目において，磁気ビーズに力を与えることでミトコンドリアに力学的な刺激を与える系を構築する準備を行った．しかしながら，観察条件を満たした磁気ビーズを効率的にミトコンドリアに接着させる条件の解明が困難であった．具体的には，磁気ビーズとミトコンドリアとの接着を定量化させるための磁気ビーズ蛍光標識と，磁気ビーズとミトコンドリアとを接着させる結合因子標識との両立を図る条件が容易には解明できなかった．そこで，カバーガラス表面にミトコンドリアを接着させる条件検討を行った．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

観察条件を満たした磁気ビーズを効率的にミトコンドリアに接着させる条件の解明が困難であったため．

Strategy for Future Research Activity

カバーガラス表面にミトコンドリアを接着させて力学的な刺激を与える．

Causes of Carryover

実験の条件検討に手間取り，次の実験に必要となる資材の購入が送れたため．そのため，次年度において遅れていた資材の購入を進める．