光活性化cAMP産生酵素の高時間分解能活性計測を基盤とした光遺伝学ツールの創製

基于光激活 cAMP 产生酶的高时间分辨率活性测量创建光遗传学工具

• 批准号: 22K06173
• 负责人: 平野 美奈子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06173/
• 关键词: 光遺伝学; イオンチャネル

本研究では、cAMP依存的に開閉するイオンチャネル（CNGチャネル）を利用して、光活性化アデニル酸シクラーゼ（PAC）の特性の調整機構を解明し、細胞機能の光操作に適した新規PAC改変体群を創製することを目的としている。本年度は、PACが産生するcAMP量を捉えるのに適したCNGチャネルの選定を行った。詳細を下記に記す。CNGチャネルの一種であるHCN2チャネルとSthKチャネルのcAMP感受性を比較した。これらのCNGチャネルをアフリカツメガエルの卵母細胞にそれぞれ発現させ、細胞内cAMP濃度の変化に伴うチャネル電流の変化を計測した。HCN2チャネルを発現させた卵母細胞では、フォルスコリンの添加または共発現させたPACへの光刺激によってcAMP産生を促さなくてもチャネル電流が捉えられ、これらの刺激によりcAMP量を高めてもチャネル電流に変化はなかった。一方、SthKチャネルでは、フォルスコリンの添加前後でチャネル電流に変化が見られた。ELISA法によるcAMP濃度の測定により、卵母細胞内には元々約1 μMのcAMPが存在していたことから、HCNチャネルは1 μM程度のcAMPで完全に活性化されると考えられる。一方、SthKチャネルが活性化された条件での細胞内cAMP濃度は200 μM以上であったことから、SthKチャネルは数100 μM以上のcAMPが活性化に必要なことがわかった。これらのことから、PACの特性を調べる際、活性が低い、つまり産生されるcAMP量が少ない場合にはHCN2チャネルを、活性が高い場合にはSthKチャネルを用いれば、特性を捉えられることが示唆された。

In this study, the cAMP-dependent system (CNG) is designed to use the characteristics of photolysis and photoactivation (PAC) to analyze the whole mechanism and to improve the performance of the PAC system. For the current year, PAC students will be required to meet the cAMP requirements. This year, the number of CNG students will be selected. Please write down the notes. CNG sensitivity test: HCN2 sensitivity test, cAMP sensitivity test. The concentration of cAMP in the oocyte and the intracellular cAMP in the oocyte was detected in the first place, and the current current in the cell was scanned. In HCN2, there is an increase in the number of oocyte cells, and the addition of a single dose of light stimulates the growth of PAC cells. CAMP stimulates the flow of electricity to capture the cells, and stimulates the quantity of cAMP to induce the generation of high-voltage current. One party, the SthK, the operator, the party, the party, the party and the party. The ELISA method was used to determine the activity of cAMP in the degree of 1 μ M cAMP, 1 μ M cAMP in the oocyte and 1 μ M in the oocyte. On the one hand, the condition of SthK activation is higher than 200um of intracellular cAMP, the number of cAMP is more than 100um, the number of cAMP is more than 100um. The characteristics of PAC, such as low activity, low activity, low camp, low activity, low camp, low activity, low activity, low

项目成果

光活性化アデニル酸シクラーゼの活性制御機構の理解に向けた研究・開発

光激活腺苷酸环化酶活性控制机制的研究与发展

• 发表时间: 2022
• 作者: 平野美奈子;建部益美;北村有希;三好佑奈;井出徹
• 通讯作者: 井出徹

アガロースゲルビーズを用いた人工膜チャネル電流測定

使用琼脂糖凝胶珠测量人工膜通道电流

• 发表时间: 2022
• 作者: 朝倉真実;椋野敦弥;平野美奈子;井出徹
• 通讯作者: 井出徹

光活性化アデニル酸シクラーゼの活性化に伴う構造変化の解明

阐明与光激活腺苷酸环化酶激活相关的结构变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 北村有希;井出徹;平野美奈子
• 通讯作者: 平野美奈子