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

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は、多機能型微小電極システムを用いて、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ている。本年度は最終年度であり、多機能型微小電極が安定した性能を示すための製作技術の向上、ターゲット細胞へ与える電気的ストレスの実効的な強さを精確に見積もり、キチナーゼ遺伝子の発現解析を行う。具体的な項目を以下に示す。1.多機能型微小電極の先端形状の精密制御:これまで用いてきた多機能型微小電極は、電極先端形状の再現性に問題があった。そこで電熱式プラーの加熱条件が先端形状に及ぼす影響を調べ、その結果に基づき先端形状を制御した。さらに作製した多機能型微小電極のインピーダンスを解析することで、先端形状の均一な電極を作製することが可能になった。2.ターゲット細胞への電気的シグナル印加によるキチナーゼ遺伝子の発現解析:イネプロトプラストの細胞膜に、5mV程度の電気的シグナルを印加すると、[Ca^<2+>]iが10倍以上増加することがわかっていたので、この程度の電気的シグナルの印加で、キチナーゼ遺伝子が発現するかどうか調べた。その結果、30個のプロトプラストのうち、1個のみからキチナーゼ遺伝子が発現したことが確認できた。以上のことから、多機能型微小電極を用いることで、ターゲット細胞のイネキチナーゼ遺伝子の発現を電気的に制御することが可能であることがわかった。