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体内のカルシウム濃度測定技術を開発···疾病の早期診断が可能

KIST·釜山大共同研究チーム、従来よりも探知能力が2倍向上


KIST(イ・ビョングォン院長)は江陵分院天然物研究所天然物融合研究センターのチョン・サンフン博士研究チームが釜山大学校生命科学科のキム・テジン教授チームと共同で「蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)」基盤のカルシウムセンサーを開発したと8月7日に発表した。

大部分のがん、糖尿病、心臓疾患およびおよび難治性神経疾患などの老人性疾患では細胞内の小胞体のカルシウムの減少が報告されている。

細胞内の主要な小器官である小胞体はタンパク質の合成など細胞の機能調節において中枢的役割を果たす。また小胞体はカルシウムを貯蔵する機能をもち、老化による細胞の死滅にも関与することから、老人性疾患を改善治療するための重要な治療ターゲットとして研究が進められている。

研究チームは光に敏感に反応する二つの蛍光物質の間で発生する非輻射エネルギー移動現象であるFRET基盤の技術で既存の蛍光染色測定の短所として知られる細胞内部に存在する測定の妨害要素を解決した。

また、センサーの感知部分を担当するタンパク質ペプチドの特定部位の構造を変化させ小胞体内部の高濃度状の微妙なカルシウムの変化に効率的に反応し探知できるよう敏感度を技術的に大幅に改善した。これにより従来の測定方法に比べて約2倍以上の探知効率性を実現した。

研究チームはセンサーの細胞注入実験でカルシウム濃度を一時的に減少させるアデノシン三リン酸(ATP)処理をした際に、小胞体内部のカルシウムの変化が蛍光信号で探知される細胞イメージングを通じて検証された。

KISTのチョン・サンフンセンター長は「本研究の成果は多様な疾患での細胞小胞体内におけるカルシウムの役割と相互作用に関する理解のための研究に活用されるものと期待している。 老人性疾患の早期診断と天然物薬物の開発過程で必要な生理活性のメカニズムと効果の検証にも使用できるだろう」と話している。

研究結果は国際学術誌『Sensors and Actuators B : Chemical』8月号に掲載された。





[2017-08-10]

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