研究主題「細胞制御」の概要

　動物細胞は外部の刺激に応答して様々な反応を引き起こす。動物細胞に外界から化学物質などの刺激が与えられ、細胞に刺激が伝達されると細胞内に生体機能を引き起こす役割を果たす情報伝達物質が放出される。二価の金属イオンであるカルシウムイオンは、この情報伝達物質の一つで、細胞内においてその濃度により様々な生体反応を引き起こす。しかし、カルシウムイオンは細胞に対して毒性があり、通常は細胞質内に極微量しか存在しない。このため、外部からの刺激に呼応してその都度細胞の外からカルシウムイオンが細胞質内に導入される。カルシウムイオンは遺伝情報の転写のほか免疫、神経など様々な組織の働きに関与しているが、このようなカルシウムイオンによる細胞の多様な生体機能の発現を制御する仕組みについてはこれまで解明が進んでいなかった。
　従来、体液など細胞の外部に蓄積されたカルシウムイオンが細胞内へ流入し、細胞の反応を引き起こすことが知られていた。最近になって、滑面小胞体（下図参照）がカルシウムイオンを蓄積し、細胞内に伝達された刺激に反応してカルシウムイオンを放出し、細胞全体にカルシウムイオンが伝播して、その結果、細胞の生体反応の制御に重要な働きをする、ということが明らかとなり始めてきた。
　本研究は、細胞内膜であり細胞の多様な生理作用の発現を制御する場である滑面小胞体に着目し、細胞内カルシウムイオンの伝播、伝達をとらえながら細胞の機能制御のメカニズムを明らかにするものである。
　具体的には、分子生物学、生化学、細胞生物学的手法を導入して滑面小胞体からのカルシウムイオンの放出に関わるイノシトール三リン酸（IP₃）受容体や他の分子の解析を通して、細胞内膜でのカルシウムイオンの振る舞いを明らかにし、細胞の制御メカニズムを追究してゆく。
　この研究によって、これまで理解が進んでいなかった細胞内膜系を介した細胞の機能を制御する機構の解明が期待できる。また、細胞を制御する機能の異常に基づくと考えられる疾患の予防、診断、治療へも大きな貢献をすることが期待され、生体反応を調節する医薬品の開発なども期待される。