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2014年12月17日 掲載 (Published 12/17/2014)


「BIOPHYSICS」にHideki Itoh et al. “Microscopic heat pulse-induced calcium dynamics in single WI-38 fibroblasts "を掲載

日本生物物理学会欧文誌[BIOPHYSICS]に以下の論文が新規掲載されました。

Hideki Itoh, Kotaro Oyama, Madoka Suzuki and Shin'ichi Ishiwata
“Microscopic heat pulse-induced calcium dynamics in single WI-38 fibroblasts "

【Editor's Summary】

顕微熱パルスによって誘起されるヒト胎児線維芽細胞内カルシウムバースト

温度変化が誘起する細胞内Ca2+濃度変化は、TRPチャネルによるものが良く知られている。本研究では、小胞体膜上のCa2+ポンプ(SERCA)とCa2+チャネル(IP3R)間におけるCa2+収支バランスの崩れが急激な温度変化によって誘起され、Ca2+放出が起こるというメカニズムが示唆された。したがって、Ca2+で支配される細胞機能を、顕微温度操作で制御できるようになるかもしれない。また、近赤外レーザー熱刺激による温度分布を顕微鏡下で計測する手法が開発された。


Microscopic heat pulse-induced calcium dynamics in single WI-38 fibroblasts

The authors applied microscopic heat pulses to solitary WI-38 fibroblasts and measured Ca2+ dynamics. The results suggest that Ca2+ dynamics is caused due to the influx and efflux of Ca2+ between cytoplasm and endoplasmic reticulum (ER) in response to temperature changes through sarco/endoplasmic reticulum Ca2+ ATPase (SERCA) and inositol trisphosphate receptor (IP3R), respectively. This Ca2+ dynamics was found to be independent of transient receptor potential channels (TRP channels) which are well known as temperature sensors. This study shows that microscopic temperature changes potentially control cellular functions regulated by Ca2+ dynamics. Here, a unique methodology with thermometer sheet for imaging of the two-dimensional temperature distribution via infrared laser beam has been developed.

BIOPHYSICS, Vol.10, pp. 109-119

URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/biophysics/10/0/10_109/_article