Visualization of subcellular thermoregulation in live cells using fluorescent coiled-coil proteins

使用荧光卷曲螺旋蛋白可视化活细胞中的亚细胞温度调节

• 批准号: 24655151
• 负责人: KIOYNAKA Shigeki
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24655151/
• 关键词: サーモセンサー; 蛍光タンパク質; coiled-coil; tsGFP; TWIX

In mammals and birds, thermoregulation to conserve body temperature is vital to life. Multiple mechanisms of thermogeneration localized in different subcellular organelles have been proposed. However, previous studies have failed to observe thermogenesis directly in intact organelles. Here, we have visualized intracellular thermogenesis by using a fluorescent thermosensor, tsGFP. Specific targeting of tsGFPs enables visualization of thermogenesis in discrete organelles, notably mitochondria in brown adipocytes and the endoplasmic reticulum in myotubes. Strikingly, in HeLa cells, targeted tsGFP reveals heterogeneity in mitochondrial thermogenesis that is well correlated with the electrochemical gradient. Thus, tsGFPs directly demonstrate subcellular thermotransduction, and will serve as powerful tools to assess thermogenesis in vivo.

在哺乳动物和鸟类中，体温调节以保持体温对生命至关重要。定位于不同亚细胞细胞器的多种生热机制已被提出。然而，以前的研究未能直接观察到完整细胞器中的生热作用。在这里，我们已经通过使用荧光温度传感器tsGFP可视化了细胞内的生热过程。通过特异性靶向tsGFP，可以观察到离散细胞器中的产热作用，特别是棕色脂肪细胞中的线粒体和肌管中的内质网。值得注意的是，在HeLa细胞中，靶向tsGFP揭示了线粒体产热的异质性，这与电化学梯度密切相关。因此，tsGFP直接展示了亚细胞内的热传导，并将成为评估体内生热的有力工具。

项目成果

神経伝達物質受容体のケミカルラベル

神经递质受体的化学标记

• 发表时间: 2013
• 作者: 若山翔;清中茂樹;浜地格
• 通讯作者: 浜地格

Genetically encoded fluorescent thermosensors visualize subcellular thermoregulation in living cells

• DOI: 10.1038/nmeth.2690
• 发表时间: 2013-12-01
• 期刊: NATURE METHODS
• 影响因子: 48
• 作者: Kiyonaka, Shigeki;Kajimoto, Taketoshi;Mori, Yasuo
• 通讯作者: Mori, Yasuo

Molecular determinants for cardiovascular TRPC6 channel regulation by Ca2+/calmodulin-dependent kinase II

• DOI: 10.1113/jphysiol.2013.251249
• 发表时间: 2013-06-01
• 期刊: JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON
• 影响因子: 5.5
• 作者: Shi, Juan;Geshi, Naomi;Inoue, Ryuji
• 通讯作者: Inoue, Ryuji

Physical and functional interaction of the active zone protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the voltage-dependent Ca2+ channel

• DOI: 10.1093/jb/mvs054
• 发表时间: 2012-08-01
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Kiyonaka, Shigeki;Nakajima, Hiroshi;Ohtsuka, Toshihisa
• 通讯作者: Ohtsuka, Toshihisa

蛍光性サーモセンサーの開発と生体の恒常性を担う熱産生機構の可視化

荧光热传感器的开发和负责生物稳态的产热机制的可视化

• 发表时间: 2013
• 作者: 清中茂樹;梶本武利;坂口怜子;森井孝;森泰生
• 通讯作者: 森泰生