細胞内情報伝達の生理機能解析と情報分子の可視化

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本研究班は、設計分子の作用を解析するため、収縮、分泌、発生、免疫、転写調節と極めて重要な生体機能を制御するCa^<2+>シグナル機構研究を推進し以下の成果を得た。ca^<2+>シグナルパターンとIP_3受容体サブタイプの発現パターンの関係を明らかにするため、遺伝子工学手法を援用して単一のIP_3受容体サブタイプのみを発現する細胞系を作成し、各サブタイプの機能を比較した。これによりサブタイプ間には大きな機能的相違が存在し、Ca^<2+>シグナルパターンの違いを形成するのに極めて重要であることを示した。膵臓β細胞では、インスリン顆粒の開口放出にはカルシウム濃度上昇だけでなくAキナーゼによるりん酸化が必要で、それが細胞内ATP濃度に依存的であることを見出した。これがβ細胞のグルコース応答に関与する可能性を示した。受精・初期発生の引き金になる卵細胞内Ca^<2+>濃度上昇を誘発する精子因子の解析を行った.精子抽出物がIP_3受容体を介するCa^<2+>遊離によってCa^<2+>波およびCa^<2+>オシレーションを誘発することを明らかにし、精子細胞質蛋白質の精製に着手した。蛍光波長の異なる2つのGreen Fluorescent Protein(GFP)の蛍光共鳴エネルギー移動が蛋白質の構造変化によって変化し得ることを利用して、細胞内cAMP濃度やCa^<2+>濃度変化のモニターを可能とするような蛋白質の作製に成功した。