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ミトコンドリアCa2+動態を起点とした神経細胞機能制御の分子機序解明

基于线粒体Ca2+动力学阐明神经元功能控制的分子机制

基本信息

批准号：
22K06841
负责人：
竹内綾子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Fukui
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-22K06841/
关键词：
ミトコンドリアカルシウムトランスポータ

项目摘要

抗体磁気ビーズを用いて、純度の高いミトコンドリア単離法を確立した。新たな単離法で得た脳および心筋ミトコンドリアサンプルには、従来の単離法で問題となっていた細胞膜の混入が極めて少ないことを、Western blotにより細胞膜マーカーNa+/K+ ATPase alpha1 subunitを評価することで確認した。マルチモードプレートリーダーEnSpireを用いた蛍光測定により、純度の高い単離ミトコンドリアCa2+動態の生物物理学的特性を解析した。単離ミトコンドリアにCa2感受性蛍光色素Fluo-8, AMを負荷し、ミトコンドリア内へのCa2+流入特性を評価したところ、心筋と異なり脳ではミトコンドリア膜電位脱分極時においてもCa2+流入システムが存在すること、このシステムがNa+ならびにK+感受性であることを発見した。また、心筋と脳ミトコンドリア膜タンパク質群の網羅的解析を行い、サブトラクションすることによって、それぞれの臓器に特異的に発現する膜タンパク質の候補を複数得た。Osterらによる簡易神経細胞数理モデル（Frontiers in Computational Neuroscience, 2015）を竹内の数理モデルプラットフォーム上で再構築し、膜興奮・Ca2+変動を計算するとともに、ミトコンドリア機能の実装に取り組んだ。今後、脳のミトコンドリアに特徴的なCa2+輸送特性が、神経細胞においてどのような挙動を示すのか、その生理的意義について評価していく。

Antibody magnetic properties are determined by high purity and high purity separation methods. The new method of isolation is to determine the concentration of Na+/K+ ATPase alpha1 subunit in cell membrane. Analysis of the biophysical properties of Ca2 + in high purity by fluorescence measurement The Ca2 + influx characteristics of the Ca2 +-sensitive fluorescent pigment Fluo-8, AM under load, pH and pH were evaluated. The Ca2 + influx characteristics of the Ca2 +-sensitive fluorescent pigment Fluo-8, AM under load, pH and pH were evaluated. The analysis of the network of the membrane and the candidate of the specific occurrence of the membrane and the candidate of the sample are carried out. Oster's Simple Neurons Mathematical Model (Frontiers in Computational Neuroscience, 2015): The mathematical model of Takeuchi is reconstructed on the basis of the calculation of membrane excitation and Ca2 + movement, and the functional components of Takeuchi's mathematical model are selected. In the future, the characteristics of Ca2 + transport, the physiological significance of the physiological changes in the brain cells and the physiological changes in the brain cells will be evaluated.