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Analysis of mitochondrial function and cell action potential in iPS-derived neurons with DNM1L mutation

具有 DNM1L 突变的 iPS 衍生神经元的线粒体功能和细胞动作电位分析

基本信息

批准号：
22K07926
负责人：
松本浩
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Saitama Medical 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

项目摘要

Dynamin 1-like (DNM1L)は、細胞内のミトコンドリア分裂を制御するDRP1をコードする核遺伝子である。2007年にDNM1Lヘテロ接合性変異による早期乳児致死性疾患が、ヒトにおける疾患として初めて報告された。DNM1Lのミスセンス変異は、DRP1のミトコンドリア周囲への集合および高次アッセンブリーに影響を与え、ミトコンドリア分裂を阻害することが報告されているが、最終的に神経細胞にどのような影響を及ぼすかは明らかとなっていない。今回の研究では、患者由来iPS細胞から神経細胞へ分化誘導を行い、DNM1L変異を有する神経細胞におけるミトコンドリア機能を酸素消費速度、ATP産生能、ミトファジーおよび細胞活動電位など、多面的に評価することを目的とした。まずDNM1L変異を有する神経細胞において、ミトコンドリアのATP産生能の非侵襲的評価（細胞外フラックスアナライザー）を行った。OROBOROS O2k-FluoRespirometerは生細胞の酸素消費速度を測定可能であり、コントロールおよびDNM1L変異細胞において酸素消費速度を行ったところ、DNM1L変異細胞において酸素消費速度の低下を認めた。次にMaLion　(monitoring ATP level intensity based turn on indicators)によるATP産生能の非侵襲的評価を行った。MaLion は蛍光蛋白質であり、細胞内ATP濃度依存性に蛍光を発し、生細胞において視覚的にATP産生能を評価することが可能である。コントロールおよびDNM1L変異細胞にMaLionをトランスフェクションし、ATP産生能の評価を行ったが、両者において明らかな蛍光強度の差は認められなかった。

Dynamin 1-like (DNM1L) is a nuclear gene that controls cell division. In 2007, DNM1L reported early maternal mortality and early maternal mortality. DNM1L has a variety of functions, including: DRP1, DRP1, DRP The present study aims to investigate the role of DNM1L in the induction of neuronal differentiation from iPS cells in patients, and to investigate the role of DNM1L in neuronal differentiation, including the rate of acid consumption, ATP production, cell activity potential, and multi-faceted evaluation. DNM1L is a non-invasive evaluation of ATP production in the brain cells that are different from each other (extracellular). OROBOROS O2k-FluoRespirometer is used to measure the acid consumption rate of biological cells. It is possible to determine the acid consumption rate of biological cells. MaLion (monitoring ATP level intensity based on turn on indicators) MaLion is able to evaluate the ability of photoprotein production and ATP concentration in cells. The difference between the light intensity and the ATP production energy of the MaLion in the different cells of DNM1L is recognized.