Analysis of calcium dynamics using novel calcium indicator protein with calpain sensitive sequence

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本研究では、研究代表者が作製した新規細胞内カルシウム指示蛋白質(F2C)について、(1)これまで困難であったカルシウム指示蛋白質の動物個体への応用、すなわちトランスジェニックマウスの作出を行い、(2)トランスジェニックマウスの臓器を用いて細胞内カルシウムの動態を観察した。全身でF2Cを発現するように作製したトランスジェニックマウスでは、ゲノムにF2Cが組み込まれたマウス9系統うち7系統で遺伝していた。この7系統のマウスをLacZ染色による発現部位解析をしたところ、脳・網膜・膵臓・甲状腺・脳脈絡叢・腎臓などで発現していることが確認された。さらに「精子でCreリコンビナーゼを発現するマウス」と掛け合わせることによって、各臓器でF2Cが正常に発現することを確認できた。上記の臓器のうち、脳脈絡叢の細胞がカルシウムホメオスタシスに重要な機能を担っているため、臓器におけるカルシウム動態を観察するために脳脈絡叢を摘出しカルシウム動態を計測した。カルシウム流入を引き起こす刺激として4αPDD(TRPV4 のアゴニスト)を与えたところ、溶媒のみでは応答が無く、4αPDD刺激時には応答が認められた。このことよりF2C発現マウスを用いることで、臓器によるカルシウム動態の蛍光観察が可能となり、蛍光指示薬を取り込ませる必要なくカルシウムライブイメージングができるようになった。