In vivo ナノ解析による心筋収縮のリズム調節機構の解明

令和４年度の研究実施計画に沿って、マウスin vivo左心室の心筋細胞内ナノ計測システム（２光路系を含む）を用いて、生きたマウスの左心室における異なる２要素（例：サルコメア動態と細胞内Ca2+濃度）の動態解析を行った。Z線に局在するACTN2にCaセンサー蛍光タンパク質GCaMPを融合したアデノウイルスベクターAd-α-ACTN2-GCaMPと橙色蛍光タンパク質を融合したAd-α-ACTN2-TagRFPを心筋細胞に発現させる最適な感染条件の検討を行った。また、Cal-520とα-ACTN2-TagRFPの同時イメージングを行い、生きたマウスの心臓におけるサルコメア長とCa2+同時イメージングの最適条件を検討した。また細胞膜染色試薬CellMaskとCa2+指示薬の組み合わせによって、T管とCa2+動態の同時イメージングも行った。並行して、サルコメアイメージングに必須のZ線の標識効率を上げるため、アデノウイルスベクターでの遺伝子導入法に代わり、時期特異的α-ACTN2-AcGFPノックインマウスの作製に着手し、遺伝子を導入する座の選定や遺伝子導入用コンストラクト作製を行なった。しかしながらα-Actinin2-AcGFP遺伝子を含むコンストラクトにマウス受精卵に対する予想外の毒性があることが発覚したため、当該のノックインマウス作製には遅れが生じている。令和３年度に発表した生きたマウスの心臓におけるサルコメアの同調性の論文に関してはJournal of General Physiology誌のコメンタリーに取り上げられた。さらにこのサルコメア同調性解析を用いてマウスの左心室容積、左心室圧を一過性に変化させた際の個々のサルコメア間の同調性が心機能にどのような影響を与えるかを調査した。この研究成果は第100回日本生理学会大会において発表した。

令和４年度の研究実施計画に沿って、マウスin vivo左心室の心筋細胞内ナノ計測システム（２光路系を含む）を用いて、生きたマウスの左心室における異なる２要素（例：サルコメア動態と細胞内Ca2+濃度）の動態解析を行った。Z線に局在するACTN2にCaセンサー蛍光タンパク質GCaMPを融合したアデノウイルスベクターAd-α-ACTN2-GCaMPと橙色蛍光タンパク質を融合したAd-α-ACTN2-TagRFPを心筋細胞に発現させる最適な感染条件の検討を行った。また、Cal-520とα-ACTN2-TagRFPの同時イメージングを行い、生きたマウスの心臓におけるサルコメア長とCa2+同時イメージングの最適条件を検討した。また細胞膜染色試薬CellMaskとCa2+指示薬の組み合わせによって、T管とCa2+動態の同時イメージングも行った。並行して、サルコメアイメージングに必須のZ線の標識効率を上げるため、アデノウイルスベクターでの遺伝子導入法に代わり、時期特異的α-ACTN2-AcGFPノックインマウスの作製に着手し、遺伝子を導入する座の選定や遺伝子導入用コンストラクト作製を行なった。しかしながらα-Actinin2-AcGFP遺伝子を含むコンストラクトにマウス受精卵に対する予想外の毒性があることが発覚したため、当該のノックインマウス作製には遅れが生じている。令和３年度に発表した生きたマウスの心臓におけるサルコメアの同調性の論文に関してはJournal of General Physiology誌のコメンタリーに取り上げられた。さらにこのサルコメア同調性解析を用いてマウスの左心室容積、左心室圧を一過性に変化させた際の個々のサルコメア間の同調性が心機能にどのような影響を与えるかを調査した。この研究成果は第100回日本生理学会大会において発表した。