多機能型微小電極によるターゲット細胞の遺伝子発現制御

使用多功能微电极控制靶细胞中的基因表达

• 批准号: 11132213
• 负责人: 斉藤 美佳子
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11132213/
• 关键词: 多機能型微小電極; ターゲット細胞; イネキチナーゼ

近年、生物機能の解析において、個々の細胞単位での計測・制御が重要になっている。このような解析は、細胞単位でシグナルを与えたり、また同時に個々の細胞からシグナルを得る技術が不可欠である。本研究は具体的にストレス応答遺伝子であるイネキチナーゼ遺伝子を選び、イネ培養細胞の中の単一の細胞をターゲットし、このターゲット細胞におけるキチナーゼ遺伝子の発現制御を行うことを目的とした。本年度は次の項目を実施した。1.ターゲット細胞におけるエリシターによるイネキチナーゼ遺伝子の発現解析:エリシターを作用させた場合、セカンドメッセンジャーとして知られている[Ca^<2+>]iが変化するかどうか調べた。その結果エリシターを添加後、直ちに[Ca^<2+>]iの一過的な上昇が認められた。また、この変化はCa^<2+>チャンネルブロッカーであるVerapamilを作用させた場合には上昇が見られなかった。このことから、エリシターの添加により[Ca^<2+>]iが上昇し、キチナーゼ遺伝子が発現すると考えられた。そこで次にエリシターを作用させずに直接細胞内にCa^<2+>を導入した。その結果、約50%の細胞からキチナーゼ遺伝子の発現が観察された。2.ターゲット細胞への電気的シグナル印加による[Ca^<2+>]i変化の解析:電気的シグナルを印加させて、[Ca^<2+>]iを電気的に制御可能か解析を行なった。その結果、細胞膜に5mV程度かかることにより、[Ca^<2+>]iを10倍以上増加させることが可能であった。この変化もVerapamilの添加により阻害されたことから、電圧を印加することで細胞外のCa^<2+>がCa^<2+>チャンネルを通って細胞内に流入したものと考えられた。

In recent years, the <s:1> analysis of biological functions にお にお て て and the measurement and control of 単 positions in 々 <s:1> cells で are が important になって る る る る る. こ の よ う な parsing は, cell 単 で シ グ ナ ル を and え た り, ま た while に 々 の cells か ら シ グ ナ ル を be る technology が owe it not で あ る. This study は specific に ス ト レ ス 応 a heritage 伝 son で あ る イ ネ キ チ ナ ー ゼ heritage 伝 を choose び, イ ネ culture cell in の の 単 a の cells を タ ー ゲ ッ ト し, こ の タ ー ゲ ッ ト cells に お け る キ チ ナ ー ゼ heritage 伝 son の 発 system now ride on を う こ と を purpose と し た. The を projects implemented in this year are た. 1. タ ー ゲ ッ ト cells に お け る エ リ シ タ ー に よ る イ ネ キ チ ナ ー ゼ posthumous son 伝 の 発 is analytic: エ リ シ タ ー を role さ せ た occasions, セ カ ン ド メ ッ セ ン ジ ャ ー と し て know ら れ て い る [Ca ^ > < 2 +] I が variations change す る か ど う か adjustable べ た. The result of そ そ を を after the addition of を, the な that has passed through ちに[Ca^<2+>]i そ increases が. ま た, こ の variations change は Ca ^ 2 + < > チ ャ ン ネ ル ブ ロ ッ カ ー で あ る Verapamil を role さ せ た occasions に は rise see が ら れ な か っ た. こ の こ と か ら, エ リ シ タ ー の add に よ り [Ca ^ > < 2 +] I が rise し, キ チ ナ ー ゼ posthumous son 伝 が 発 now す る と exam え ら れ た. The そ で で sub-に エリシタ そ を を action させずに directly introduces にCa^<2+>を from the cell into the た た. Youdaoplaceholder0 そ results: approximately 50% of <s:1> cells らキチナ らキチナ ゼ ゼ 伝 offspring <e:1> showed が観 observation された. 2. タ ー ゲ ッ ト cells へ の electric 気 シ グ ナ ル Inca に よ る [Ca ^ > < 2 +] I - turn の analytic: electric 気 シ グ ナ ル を Inca さ せ て, [Ca ^ > < 2 +] I を electric 気 に suppression may か resolution を line な っ た. そ の results, degree of cell membrane に 5 mv か か る こ と に よ り, [Ca ^ > < 2 +] I を 10 times more rights and さ せ る こ と が may で あ っ た. こ の variations change も Verapamil の add に よ り resistance against さ れ た こ と か ら, electricity 圧 を Inca す る こ と で extracellular の Ca ^ 2 + > < が Ca ^ 2 + > < チ ャ ン ネ ル を tong っ て in cells に inflows し た も の と exam え ら れ た.

项目成果

Mikako Saito: "Control of Ca^<2+> Influx into a Single Rice Cell with an Electric Signal."Electrochemistry. (in press).

Mikako Saito：“用电信号控制 Ca^2 > 流入单个水稻细胞。”电化学。

Hidekazu Sotoyama: "Control of the Cross Membrane Potential of a Cultured Tobacco Cell and Simultaneous Measurement of the Electrical Impedance of Its Membrane." Electrochemistry. 67(1). 18-21 (1999)

Hidekazu Sotoyama：“控制培养烟草细胞的跨膜电位并同时测量其膜的电阻抗。”

Hideaki Matsuoka: "Control of the Quantity and the Timing of Microinjection into a Bio-Cell with Multifunctional Microelectrode"Electrochem. Acta.. 44. 3801-3807 (1999)

Hideaki Matsuoka：“用多功能微电极控制生物细胞显微注射的数量和时间”Electrochem。

Hideaki Matsuoka: "Effects of a pulsing electric signal on the Cross Membrane Potential and the Cell Division Potentiality of a Single Cell of Tobacco"Bioelectrochem. Bioenerg.. 49. 65-72 (1999)

Hideaki Matsuoka：“脉冲电信号对烟草单细胞跨膜电位和细胞分裂电位的影响”生物电化学。

Mikako Saito: "pH-Microelectrode-micropipette system for the measurement of Enzyme Reaction in Picoliter Space of a Living Plant Cell."Anal. Chim. Acta.. 404(2). 223-229 (2000)

Mikako Saito：“用于测量活植物细胞皮升空间内酶反应的 pH 微电极微移液器系统”。