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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Temporal-spatial analysis of nutrient flow in the gastrointestinal tract and development of the artificial organ for flow sensing

Research Project

Project/Area Number 20H02932
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

谷 史人  京都大学, 農学研究科, 教授 (70212040)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金子 涼輔  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (40390695)
池川 雅哉  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords消化管 / メカノストレス / 細胞内カルシウム応答 / イメージング質量分析法 / 胆汁酸 / 母乳 / 遺伝子改変マウス / カルシウムセンサー
Outline of Annual Research Achievements

カルシウム蛍光指示薬Fura-2を細胞にロードする際に用いるProbenecidの細胞内カルシウム応答に及ぼす影響を調べたところ、Detroit562細胞においては、Probenecid不使用時のみ、低ずり応力刺激に応答して細胞内カルシウム濃度が上昇し、刺激負荷後も高濃度で維持された。まず、Detroit562のTRPV4を受容体拮抗薬で阻害したところ、カルシウム応答がほとんど完全に抑制された。また、TRPV4あるいはPANX1を阻害することで、ずり刺激に伴う細胞内からのATP放出量が有意に減少した。続いて、PANX1、P2受容体の拮抗薬によりATPシグナルを阻害した際のカルシウム応答について調べたところ、ずり刺激負荷開始直後の細胞内カルシウム濃度の上昇は見られたが、その後の持続的な応答は消失した。ずり刺激負荷後の経時的な細胞応答の様子を蛍光顕微鏡にて観察したところ、カルシウム応答が細胞間で伝播していることがわかった。一方、TRPV4欠損HAP1細胞株を用いて、粘性の異なる溶液のずり応力に対する細胞応答について解析し、TRPV4受容体は流体の粘性に依存してずり応力刺激を感知することを明らかにした。
前年度に確立した胆汁酸の可視化情報に加えて、タンパク質やペプチドを対象分子にしたMALDI型質量分析法を用いたイメージング質量分析法を駆使して、哺乳1日目新生児マウス体内における母乳成分の消化吸収プロセスの可視化に取り組んだ。
PV-Creマウス(Tg(Pvalb-cre)1Tama)のCre発現を調べたところ、腸管での発現が弱いものの、食道にて強い発現が認められたことから、食道における食物応答レポーターマウス作製のために使える可能性がある。さらに、アデノ随伴ウイルスによる腸管での遺伝子操作手法を検討した結果、セロタイプPHP.Sのアデノ随伴ウイルスが本目的に適することが判明した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Structure of thaumatin under acidic conditions: Structural insight into the conformations in lysine residues responsible for maintaining the sweetness after heat-treatment2022

    • Author(s)
      Masuda T, Okubo K, Baba S, Suzuki M, Tani F, Yamasaki M, Mikami B
    • Journal Title

      Food Chemistry

      Volume: 389 Pages: 132996

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2022.132996

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Insight into formation of various rare sugars in compressed hot phosphate buffer2022

    • Author(s)
      Onishi Y, Adachi S, Tani F, Kobayashi T
    • Journal Title

      The Journal of Supercritical Fluids

      Volume: 186 Pages: 105621

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2022.105621

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hornerin deposits in neuronal intranuclear inclusion disease: direct identification of proteins with compositionally biased regions in inclusions2022

    • Author(s)
      Park H, Yamanaka T, Toyama Y, Fujita A, Doi H, Nirasawa T, Murayama S, Matsumoto N, Shimogori T, Ikegawa M, Haltia MJ, Nukina N
    • Journal Title

      Acta Neuropathologica Communications

      Volume: 10 Pages: 28~44

    • DOI

      10.1186/s40478-022-01333-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ketone body and FGF21 coordinately regulate fasting-induced oxidative stress response in the heart2022

    • Author(s)
      Kawakami R, Sunaga H, Iso T, Kaneko R, Koitabashi N, Obokata M, Harada T, Matsui H, Yokoyama T, Kurabayashi M
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 7338

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10993-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nanobody-based RFP-dependent Cre recombinase for selective anterograde tracing in RFP-expressing transgenic animals2022

    • Author(s)
      Inutsuka A, Maejima S, Mizoguchi H, Kaneko R, Nomura R, Takanami K, Sakamoto H, Onaka T
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: 979

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03944-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neural subtype-dependent cholinergic modulation of neural activities by activation of muscarinic 2 receptors and G protein-activated inwardly rectifying potassium channel in rat periaqueductal gray neurons2022

    • Author(s)
      Sugawara S, Nakaya Y, Matsumura S, Hirose K, Saito Y, Kaneko R, Kobayashi M
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 506 Pages: 1~13

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2022.10.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corticocortical innervation subtypes of layer 5 intratelencephalic cells in the murine secondary motor cortex2022

    • Author(s)
      Im S, Ueta Y, Otsuka T, Morishima M, Youssef M, Hirai Y, Kobayashi K, Kaneko R, Morita K, Kawaguchi Y
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 33 Pages: 50~67

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac052

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MALDI-IMS for the gastrointestinal tracts to define an inflammatory process through metabolism induced by food emulsifiers2023

    • Author(s)
      Mana Miyamoto, Shinichi Yamaguchi, Masaya Ikegawa and Fumito Tani
    • Organizer
      第6回 京都生体質量分析研究会(KBMSS)国際シンポジウム・国際質量分析イメージングシンポジウム2023京都
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 汎用的な食品透明化法の開発による食品内部の三次元微細構造の解明2023

    • Author(s)
      山崎博道、小川剛伸、谷 史人
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] ファージディスプレイ法を用いたブチロフィリン免疫グロブリン様ドメインの認識配列の解析2023

    • Author(s)
      長谷川茉里奈、斎藤雄大、松宮健太郎、谷 史人
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 腸管粘膜制御に関わる乳脂肪球膜タンパク質ブチロフィリン1A1の構造的特徴2023

    • Author(s)
      齊藤雄大、谷 史人
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 大豆亜臨界水処理物のにおい成分に及ぼす添加物の影響2023

    • Author(s)
      尾西佑一朗、小林 敬、谷 史人
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 卵殻を用いた亜臨界水中での異性化によるタガトースの生産2023

    • Author(s)
      二俣 真、尾西佑一朗、安達修二、小林 敬、谷 史人
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] Mass Spectrometry Imaging (MSI) delineates thymus-centric metabolism in vivo as an effect of systemic administration of dexamethason2022

    • Author(s)
      Masaya Ikegawa, Yudai Tsuji, Haruka Koyama, Shinichi Yamaguchi, Tomoyuki Nakamura
    • Organizer
      Cell Symposia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 神経細胞識別コードの可視化:クラスター型プロトカドヘリンの発現解析2022

    • Author(s)
      金子涼輔、阿部 学、井上(上野) 由紀子、高鶴裕介、渡辺雅彦、崎村建司、柳川右千夫、八木 健
    • Organizer
      Neuro2022(第45回日本神経科学大会/第65回日本神経化学会大会/第32回日本神経回路学会大会)
  • [Presentation] 人のテクスチャー感覚の予測を目指した新たな食感機器計測法の開発2022

    • Author(s)
      北川実奈、木本悠作、小川剛伸、谷 史人
    • Organizer
      日本食品科学工学会第69回大会
  • [Presentation] 三次元構造の高精度計測に向けた多様な食品の透明化法の開発2022

    • Author(s)
      山崎博道、小川剛伸、谷 史人
    • Organizer
      日本食品工学会2022年度年次大会
  • [Presentation] 生分解性蓄熱マイクロカプセルの外殻強度に及ぼす架橋処理の影響2022

    • Author(s)
      高谷道也、中川究也、谷 史人、小林 敬
    • Organizer
      日本食品工学会2022年度年次大会
  • [Presentation] 再生可能なアルミン酸触媒を用いた熱水中でのマルツロースの生産2022

    • Author(s)
      尾西佑一朗、安達修二、谷 史人、小林 敬
    • Organizer
      日本食品科学工学会2022年度関西支部大会
  • [Presentation] 小頭症を伴う神経発達障害の原因遺伝子Pcdhgc4の機能解明とニューロン配置制御システムの理解2022

    • Author(s)
      金子涼輔、Martijn Schonewille、吉田隆行、樋口流音、梅澤遥香、橋本浩一、玉巻伸章、柳川右千夫、八木 健
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Book] 細胞組織化学20222022

    • Author(s)
      外山友美子、朴 洪宣、角田伸人、韮澤 崇、村山繁雄、貫名信行、池川雅哉
    • Total Pages
      258
    • Publisher
      学際企画
  • [Funded Workshop] 第6回京都生体質量分析研究会(KBMSS)国際シンポジウム・国際質量分析イメージングシンポジウム2023京都2023

URL: 

Published: 2023-12-25  

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