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高分解能イメージングによる酸性オルガネラ膜における栄養応答シグナリング機構の解明

使用高分辨率成像阐明酸性细胞器膜中的营养反应信号传导机制

基本信息

批准号：
20J01396
负责人：
津山泰一
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyoto Sangyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01396/
关键词：
ATP エネルギー代謝 PANX1 エネルギーストレス応答 ATPイメージング

项目摘要

ATP濃度低下ツールとして細菌F1 ATPase (α3β3γ) に着目し、哺乳類培養細胞を用いて研究を進めた。ATP濃度への効果を1細胞レベルで明らかにするため、ATP濃度を可視化できるATeamを用いた。細菌F1 ATPaseの発現によって、ATPレベルは大きく低下し、それぞれの細胞における低下量はF1発現量と相関することをいくつかの細胞種で確認した。蛍光検出ゲルろ過による検出と、複合体の精製によって、F1 ATPaseは哺乳類細胞に置いても巨大な複合体を形成することを確認した。αとβのみを発現させた場合にはこのような複合体は不安定であり、α3β3γ複合体が形成されることがATP濃度低下に重要であることが示唆された。今後、主要なストレス応答経路や遺伝子発現の変動を明らかにして、ATP濃度低下に対する細胞応答を明らかにしたい。また、ATP濃度を局所的に制御する系の構築を進めた。γと相互作用するεを利用し、一部の細胞でF1をミトコンドリアなどへリクルートさせることができたが、そのような細胞の割合は小さく、現在効率の改善を試みている。また、局所的ATP濃度変化を検討するためのツールとして、様々なオルガネラ膜に係留されたATeamを作成した。今後、局所的なATP濃度低下を検出できれば、それに対する細胞応答も明らかにしたい。PANX1はATPなどを漏洩するチャネルとしてよく知られているが、その制御機構は構造レベルではほとんど理解されていない。制御機構を明らかにできれば新規なエネルギー代謝操作ツールの開発が進展する可能性がある。哺乳類培養細胞での発現条件を確立し、野生型ヒトPANX1を構造を決定することができた (分解能3.41オングストローム)。今後は、疾患変異型やリン酸化型の活性型PANX1の構造を決定し、PANX1開閉制御メカニズムを明らかにすることを目指す。

Low ATP concentrations in bacteria F1 ATPase (α3β3γ) are studied in mammalian culture cells. ATP concentration and effect 1 cell cycle, ATP concentration visualization, ATeam The expression of F1 ATPase in bacteria was significantly lower than that in other cells, and the expression of F1 was significantly lower than that in other cells. To confirm the presence of F1 ATPase in mammalian cells The α β complex is unstable and the α3β3γ complex is important for the low ATP concentration. In the future, the main reason for this is that ATP concentrations are low, and the cellular response is clear. The structure of the control system for ATP concentration The interaction between gamma rays and F1 was used to improve the efficiency of F1 cells. The ATP concentration in the membrane was determined by the ATP concentration in the membrane. In the future, the ATP concentration of the whole plant will be low, and the cells will be exposed to light. PANX1 has a structure for ATP leakage, and its control mechanism has a structure for ATP leakage. The possibility of progress in the development of new regulatory mechanisms The growth conditions of mammalian cultured cells were established, and the structure of wild-type PANX1 was determined. In the future, the structure of PANX1 with different types of acid will be determined, and the opening and closing of PANX1 will be clarified.