新規細胞内酸・塩基センシング機構解明：ウシ耳下腺腺房細胞からのアプローチ

阐明一种新型细胞内酸/碱传感机制：牛腮腺腺泡细胞的方法

• 批准号: 21K05914
• 负责人: 石川 透
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05914/
• 关键词: ナトリウム重炭酸イオン共輸送体; 膜電流; パッチクランプ法; 反芻動物耳下腺; 起電性Na+-HCO3-共輸送体; 重炭酸イオンセンサー; プロトンセンサー

令和4年度は、非常に高い重炭酸イオン分泌能とナトリウム重炭酸イオン共輸送体活性を有するウシ耳下腺から新鮮分離した腺房細胞標本（ウシ耳下腺腺房細胞標本）に電気生理学的手法（ホールセルパッチクランプ法）を適用し、ナトリウム重炭酸イオン共輸送活性のモニタリングと機能調節という２つの側面を有する可能性があるイオン輸送タンパクについて機能的探索実験を行いました。高濃度のカルシウムキレート剤（EGTA）を含むピペット溶液でウシ耳下腺腺房細胞内を灌流することにより、細胞内遊離カルシウムレベルを低い状態に設定し、既知のイオン輸送タンパク活性（2種類）に起因する膜電流に対する細胞内酸塩基状態の影響について調べました。このような細胞内低カルシウム条件下において、１つのイオン輸送タンパク活性はテストした複数の細胞内酸塩基状態においてほとんど変化しないにもかかわらず、別のイオン輸送タンパク活性は影響を受けることを見出しました。これらの結果は、ナトリウム重炭酸イオン共輸送活性とリンクして変化するような細胞内酸塩基状態を感受し、且つ、機能変化しうるようなイオン輸送タンパクがウシ耳下腺腺房細胞に存在する可能性を示唆しています。現在、影響を受けたイオン輸送タンパクの異所性強制発現系を用いた実験を併行して行っており、その分子機構の解明を進めています。今後、電気生理学的手法や分子・細胞生物学的手法を総合的に用いて本研究課題をさらに進めていきたいと考えています。

2020财年，我们将对从牛腮腺新鲜分离的腺泡细胞标本（牛腮腺腺泡细胞标本）进行电生理学研究，该标本具有极高的碳酸氢根离子分泌能力和碳酸氢钠离子协同转运蛋白活性，并对离子转运蛋白进行了功能探索实验。它有两个方面的潜力：通过应用一种称为全细胞膜片钳方法的方法来监测碳酸氢钠离子共转运活性和调节功能。通过用含有高浓度钙螯合剂（EGTA）的移液管灌注牛腮腺腺泡细胞，将细胞内游离钙水平设定为低状态，并激活已知的离子转运蛋白（2种）。细胞内酸碱状态对膜电流的影响。我们发现，在这种细胞内低钙条件下，一种离子转运蛋白的活性在测试的多种细胞内酸碱条件下几乎没有变化，而另一种离子转运蛋白的活性则受到影响。这些结果表明，牛腮腺腺泡细胞含有离子转运蛋白，这些蛋白能够感知与碳酸氢钠协同转运活性相关的细胞内酸碱条件的变化，并且其功能可能会发生变化。我们目前正在使用受影响的离子转运蛋白的异位强制表达系统进行实验，并正在努力阐明其分子机制。未来，我们希望综合利用电生理学方法和分子/细胞生物学方法进一步推进这一研究课题。