磁気共鳴イメージング法を使った生体内遺伝子発現プロファイルのための新手法の開発

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平成15年度はphm遺伝子群以外のポリリン酸^<31>P MRイメージングのレポーター遺伝子の探索を行い、ポリリン酸の蓄積に関与する遺伝子の一つであるvma2がレポーター遺伝子として適していることを見いだした。vma2をGal1プロモーターの下流に繋ぎ、培地中のガラクトース濃度の変化でvma2の転写を誘導したところ、vma2の転写のONとポリリン酸の蓄積量はよく相関した。同様にvma2のmRNA量の定量もノーザンブロットにより行ったが、これもポリリン酸蓄積量とよく相関した。酵母中のポリリン酸濃度が酵母細胞内の水の^1Hの磁気緩和定数に大きく影響を与えることを明らかにした。上記vma2を欠損した酵母株ではポリリン酸が蓄積されない。この変異株では、野生型酵母に比べ、水の^1Hの縦緩和時間(T1)が約10%長くなった。このT1値の違いを利用した^1H MRI画像を撮像することによって、液体培地中で培養している酵母がポリリン酸を蓄積しているかどうかを見分けられることを明らかにした。この手法はポリリン酸の^<31>Pをモニターする方法よりも感度が高く、より短時間で測定することができる。マウスのポリリン酸を測定するために、^<31>P MRI装置の検出コイルの制作を行った。