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J-GLOBAL ID：202002229334130647   整理番号：20A1354181

ATeamの2つの異なる変異体を用いた星状細胞およびニューロンアデノシン三リン酸の変化の定量的イメージング【JST・京大機械翻訳】

Quantitative Imaging of Changes in Astrocytic and Neuronal Adenosine Triphosphate Using Two Different Variants of ATeam

著者 (3件)： Lerchundi Rodrigo (Institute of Neurobiology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Heinrich Heine University Duesseldorf, Duesseldorf, Germany) ,  Huang Na (Institute of Neurobiology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Heinrich Heine University Duesseldorf, Duesseldorf, Germany) ,  Rose Christine R. (Institute of Neurobiology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Heinrich Heine University Duesseldorf, Duesseldorf, Germany)
資料名： Frontiers in Cellular Neuroscience (Web)  (Frontiers in Cellular Neuroscience (Web))
巻： 14  ページ： 80  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7064A  ISSN： 1662-5102  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： FRETに基づくアデノシン三リン酸(ATP)センサーATeamのような遺伝的にコードされたナノセンサーは,細胞内のATPレベルの変化の測定を可能にし,星状細胞とニューロンの間の代謝相互作用の理解を促進する。センサは,通常,in vitroでよく特性化されているが,細胞内で発現すると,in vitro性質に基づいて細胞内ATP濃度([ATP])の変化へのFRET比の変化の有意義な変換を除外する。ここでは,マウス脳の器官型組織切片培養におけるATeamの2つの異なる変異体の細胞内キャリブレーションのための実験的戦略を提示する。星状細胞またはニューロンにおけるセンサーの細胞タイプ特異的発現の後,スライスは,ATPのために血漿膜を透過するためにサポニンβ-エシンを含む食塩水で最初に潅流した。次に,細胞は代謝阻害剤を含むATPフリー食塩水による潅流によりATPを枯渇させた。最後に,ATPは定義された濃度で再添加され,記録されたFRET比の変化をもたらした。このプロトコルを採用すると,星状細胞で発現するATeam1.03は[ATP]の変化に確実に応答し,9.4mMの見かけのK_Dを示した。高親和性センサATeam1.03YEMKは,2.7mMの有意に低い細胞内K_Dを示した。これらのキャリブレーションに基づいて,ATeam1.03YEMKによって検出されるように,再発性神経ネットワーク活性の誘導が,アストロサイト[ATP]の初期一過性増加をもたらし,その結果,ATeam1.03を用いて確認された。対照的に,ニューロンでは,[ATP]はネットワーク活性の開始時に直ちに減少し始め,2分後に平均0.29mM減少した。まとめると,これらの結果は,ATeam1.03YEMKとATeam1.03が,in vitroと比較して細胞内で発現するとき,それらの見かけのK_Dの有意な増加を示すことを証明した。さらに,両ATeam変異体が生理学的領域における星状細胞及びニューロン[ATP]の変化の定量的検出を可能にすることを示した。しかし,ATeam1.03YEMKは,そのK_DがベースラインATPレベルに近いので,好ましいようである。最後に,著者らのデータは,ニューロン活動の同期化が,おそらく解糖の増加を介して,星状細胞におけるATPの生成を初期に刺激するという考えを支持するが,ニューロンにおけるATPレベルは低下する。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 相互作用 ,  ネットワーク ,  *ニューロン ,  解糖 ,  漿膜 ,  代謝阻害 ,  *画像処理 ,  サポニン ,  親和性 ,  潅流 ,  in vitro実験 ,  *星状細胞 ,  蛍光共鳴エネルギー移動 ,  アデニンヌクレオチド ,  リボヌクレオチド
準シソーラス用語： 神経活動 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： アデノシン三りん酸 ,  FRETイメージング ,  ATeam ,  神経-代謝カップリング ,  星状細胞

分類 (2件)： 生体の顕微鏡観察法  (EA03050C) ,  細胞生理一般  (EF02010S)

物質索引 (1件)： アデノシン三リン酸

引用文献 (78件)：

• Ainscow E. K., Mirshamsi S., Tang T., Ashford M. L., Rutter G. A. (2002). Dynamic imaging of free cytosolic ATP concentration during fuel sensing by rat hypothalamic neurones: evidence for ATP-independent control of ATP-sensitive K(+) channels. J. Physiol. 544, 429-445. doi: 10.1113/jphysiol.2002.022434
• Akagi K., Nagao T., Urushidani T. (1999). Responsiveness of β-escin-permeabilized rabbit gastric gland model: effects of functional peptide fragments. Am. J. Physiol. 277, G736-G744. doi: 10.1152/ajpgi.1999.277.3.g736
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• Augustin J. M., Kuzina V., Andersen S. B., Bak S. (2011). Molecular activities, biosynthesis and evolution of triterpenoid saponins. Phytochemistry 72, 435-457. doi: 10.1016/j.phytochem.2011.01.015
• Baeza-Lehnert F., Saab A. S., Gutierrez R., Larenas V., Diaz E., Horn M., et al. (2019). Non-canonical control of neuronal energy status by the Na+ pump. Cell Metab. 29, 668.e4-680.e4. doi: 10.1016/j.cmet.2018.11.005

タイトルに関連する用語 (6件)： 変異体 ,  星状細胞 ,  ニューロン ,  アデノシン三リン酸 ,  定量 ,  イメージング