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リズム障害への応用を目指した光感受性時計細胞の構築

构建应用于节律紊乱的光敏时钟细胞

基本信息

批准号：
18659060
负责人：
本間さと
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、哺乳類の生物時計の光受容体であるメラノプシンを株化細胞や初代培養細胞に導入することにより、光照射によりサーカディアンリズムを同調できる時計細胞を構築すること、さらに、マウスへの遺伝子導入や導入細胞の移植を介し、直接光同調可能な末梢時計を作成することを目的とした。そこで、生物時計の光受容体であるメラノプシンに注目し、遺伝子導入により末梢時計を直接光感受細胞とし、光照射により体のリズムを整えることが可能かどうかを検討した。メラノプシン強制発現プラスミドは、海外共同研究者のPanda博士より提供を受けた。導入細胞の検出のため、メラノプシン配列下流に蛍光色素GFPを挿入し、融合蛋白の強制発現ベクターを作成した。さらに、このベクターをマウス由来線維芽細胞株NIH3T3に導入し、強制発現させることに成功した。光照射は、ファイバー光源を用い、昼色光と、緑色域単色光を使用した。光受容後の細胞内情報伝達系の活性化は、メラノプシンとカルシウム結合性蛍光色素カメレオンの共導入後、FRET解析にて検討した。しかし、同一細胞である確率が必ずしも高くないこと、また、メラノプシン安定発現株へのカメレオン一過性導入は、導入効率が極端に低下することなどから、同一細胞での細胞内情報伝達の確認はできなかった。一方、昨年11月に、共同研究者のPanda博士は、強制発現株における光照射後のリズム脱同調を発表したため、同様に光照射を行ったところ、培養液の温度上昇のため、細胞に著しい障害を与えることが判明した。メラノプシンは多くの細胞に共通の細胞内情報伝達系を利用できる利点があるが、細胞内カルシウム上昇によるリスクもあり、今後はチャネルロドプシンなどの利用も考慮し、検討する必要がある。

This study aims to construct a mammalian biochronometer by introducing photoreceptors into cultured cells and by direct photosyntonization of cultured cells. The photoreceptors of biological chronometers are directly exposed to light, and the photoreceptors of biological chronometers are exposed to light. Dr. Panda, an overseas co-investigator, provided support for the project. The expression of GFP and the stress expression of fusion protein in the downstream of the introduced cells were studied. In addition, the gene was successfully introduced into NIH 3T3 cells under stress. Light irradiation, light source, day color, green color The activation of intracellular information transfer system after photoreception, the analysis of FRET after co-introduction of binding pigment and the analysis of FRET The accuracy rate of the same cell must be high, and the efficiency rate of the same cell must be extremely low. The intracellular information transmission of the same cell must be confirmed. Dr. Panda, a co-investigator, said in November 2011 that the stress induced the emergence of plants, the induction of dissonance, the induction of dissonance, the temperature rise of the culture medium, and the damage to the cells were identified. The use of intracellular information systems common to a wide range of cells is a matter of interest, and the use of intracellular information systems is a matter of consideration and discussion in the future.