Measurement of intracellular pH as a marker of dedifferentiation in eukaryotes

测量细胞内 pH 作为真核生物去分化的标志

• 批准号: 21K06099
• 负责人: 森本 雄祐
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06099/
• 关键词: 発生; 脱分化; 細胞内pH; シグナル伝達; 蛍光イメージング

細胞分化と脱分化の制御機構の解明は、発生生物学、さらには再生医工学の分野において必須の課題である。これに対し、細胞内pHは細胞分化やシグナル伝達において、重要な要因の一つとして働いていることが知られているが、その詳細なメカニズムは明らかになっていない。発生のモデル生物として利用されている細胞性粘菌の柄と胞子への分化において、細胞内のpH変化がトリガーとなっていることが古くから示唆されているが、分子機構は十分には明らかになっていない。本研究課題では、細胞性粘菌の細胞分化と脱分化に伴う細胞質pH変化を、高感度な分化・脱分化マーカーとして捉える計測手法を確立することを目指している。これまでに、開発した高感度pHイメージング手法を用いることで、細胞性粘菌の柄細胞への分化、および予定柄細胞からの脱分化に伴う細胞質pH変化を１細胞レベルで計測することが可能となっている。本年度は、単細胞期から多細胞期にかけての細胞質pHを長時間タイムラプス計測することで、細胞質pHの変化と細胞分化の関係を捉えることを進めた。このとき、細胞質pHだけでなく、細胞内cAMP濃度、細胞内カルシウム濃度などの他のシグナルを同時計測することで、各シグナルがどのように関わっているかを明らかにすることを目指した。また、細胞内および細胞外のpH変化が脂質に与える影響および細胞運動をモニターすることで、pHの細胞分化における働きの分子機構の解明を目指した。

Cell differentiation と dedifferentiation <s:1> control mechanism <e:1> explanation, development biology, さらに さらに regenerative medicine engineering <s:1> division にお て must be a topic である. こ れ に し seaborne, intracellular pH は cell differentiation や シ グ ナ ル 伝 da に お い て, important な through a つ の と し て 働 い て い る こ と が know ら れ て い る が, そ の detailed な メ カ ニ ズ ム は Ming ら か に な っ て い な い. 発 raw の モ デ ル biological と し て using さ れ て い る cell slime mold の handle と spore へ の differentiation に お い て, intracellular pH - の が ト リ ガ ー と な っ て い る こ と が ancient く か ら in stopping さ れ て い る が, molecular institutions は very に は Ming ら か に な っ て い な い. This research topic で は, cellular slime mold の cell differentiation と dedifferentiation に with う cytoplasmic pH - を, Gao Gan degrees な differentiation, dedifferentiation マ ー カ ー と し て catch え る measuring technique を establish す る こ と を refers し て い る. こ れ ま で に, open 発 し た Gao Gan degrees pH イ メ ー ジ ン グ gimmick を with い る こ と で, cellular slime mold の handle cells へ の differentiation, お よ び to set the handle cells か ら の dedifferentiation に with う cytoplasmic pH variations change を 1 cell レ ベ ル で す meter test る こ と が may と な っ て い る. This year は, 単 cells か ら multicellular stage に か け て の cytoplasmic pH を long タ イ ム ラ プ ス measuring す る こ と で, cytoplasmic pH の variations change と cell differentiation の masato を expose え る こ と を into め た. こ の と き, cytoplasmic pH だ け で な く, concentration of intracellular cAMP, intracellular カ ル シ ウ ム concentration な ど の he の シ グ ナ ル を simultaneously measuring す る こ と で, various シ グ ナ ル が ど の よ う に masato わ っ て い る か を Ming ら か に す る こ と を refers し た. ま た, intracellular お よ び extracellular の pH variations change が lipid に and え る influence お よ び cell movement を モ ニ タ ー す る こ と で, pH の cell differentiation に お け る 働 き の molecular institutions の interpret を refers し た.

项目成果

細菌の“毒針”は「膜電位」の上昇で動き出す

由于“膜电位”增加，细菌的“毒刺”开始移动

細胞性粘菌における細胞内c-di-GMPシグナルの解析

盘基网柄菌胞内 c-di-GMP 信号分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 井手捷人;森本雄祐
• 通讯作者: 森本雄祐

細胞性粘菌におけるc-di-GMPシグナルの解析

盘基网柄菌中 c-di-GMP 信号的分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 井手 捷人;森本 雄祐
• 通讯作者: 森本 雄祐

細胞性粘菌による移動経路判断に関する研究

细胞黏菌迁移路线测定研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 横山 信司;森本 雄祐
• 通讯作者: 森本 雄祐

サルモネラのべん毛運動と走化性

沙门氏菌的鞭毛运动和趋化性

• 发表时间: 2021
• 作者: 保田拓範;森田陸離;重田育照;原田隆平;森本雄祐
• 通讯作者: 森本雄祐