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Understanding the cellular response to calcium influx based on endoplasmic reticulum-mitochondria interaction

基于内质网-线粒体相互作用了解细胞对钙流入的反应

基本信息

批准号：
22KJ3086
负责人：
須田晃治郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3086/
关键词：
カルシウムミトコンドリア小胞体オルガネラ膜接触細胞死

项目摘要

細胞内への過剰なCa2+流入は、細胞老化や細胞死の原因の一つであり、小胞体とミトコンドリアは、細胞質に流入した過剰なCa2+を取り込み、細胞質Ca2+濃度を一定に保つ役割を果たす。本研究では、細胞内へのCa2+流入が小胞体-ミトコンドリア連携に与える影響を可視化し、その制御分子を同定すること、その分子が細胞老化や細胞死に与える影響を解明することを目的とした。Ca2+流入後の細胞内Ca2+動態を観察した結果、小胞体のCa2+濃度は一過的に上昇した後、数分で基底レベルに回復する一方で、ミトコンドリアのCa2+濃度は24時間以上にわたり緩やかに上昇し続けた。このことから、細胞内への高濃度Ca2+流入時には、短期的には小胞体が、長期的にはミトコンドリアがCa2+を取り込むことが示唆された。次に、小胞体-ミトコンドリア間のCa2+輸送に重要な役割を持つミトコンドリア-小胞体接触領域（Mitochondria-associated ER membrane: MAM）を観察した結果、Ca2+流入後にMAMが増加することが明らかとなった。さらに、既報のMAM形成因子であるPDZD8をノックダウンすると、細胞内へのCa2+流入後のミトコンドリアCa2+濃度の上昇が抑制され、細胞質Ca2+濃度が顕著に上昇し細胞死に至った。これらの結果から、細胞内へのCa2+流入によるMAMの形成と、それを介したCa2+輸送が、高濃度Ca2+流入刺激を受けた細胞の生存に必要であることが示唆された。さらに、Ca2+流入後にMAMでの局在が増加するタンパク質を探索し、Ca2+流入後のミトコンドリアCa2+濃度の上昇と細胞の生存に必要なMAM局在タンパク質の候補を同定した。

The causes of Ca2+ inflow, cell aging, cell death, small cell body infection, cell cycle Ca2+, and cell Ca2+ concentration must be guaranteed. In this study, the influx of Ca2+ into small cell bodies, cells, cells, After the inflow of Ca2+, the results of intracellular Ca2+ dynamic monitoring, the results of the upstream of the small cell Ca2+, the number of basal cells, the temperature of the Ca2+, the temperature of the cell, the temperature of the cell and the temperature of the cell. The frequency of inflow of high-intensity Ca2+, short-term exposure to small cell bodies, and long-term exposure to Ca2+ is a sign of instigation. After the introduction of Ca2+, the results of microsomal contact field (Mitochondria-associated ER membrane: MAM) were examined, and after the inflow of Ca2+, the results of microsomal contact field (MAM: SCT) were examined. The MAM formation factor, the PDZD8 factor, the cell death factor, the intracellular factor, the Ca2+ concentration, the inhibition factor, the Ca2+ factor, the cell death factor, the cell growth factor, the cell formation factor, the cell formation factor, The results showed that the inflow of intracellular Ca2+, the formation of MAM, the introduction of Ca2+, and the stimulation of high-intensity Ca2+ inflow showed that it was necessary to survive. After the inflow of Ca2+ and the inflow of Ca2+, it is necessary for the MAM Bureau to make a decision on the basis of the inflow of MAM.