細胞核形成における分子機構についての研究

细胞成核的分子机制研究

基本信息

批准号：
21H01876
负责人：
藤芳暁
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生体分子複合体がどこに局在し、どのような分子との相互作用があるか」を分子レベルでの観察が必要である。生体分子は、分子間相互作用という近距離で働く力を利用して、大きさ数十ミクロンの細胞を形成している。しかし、細胞をナノメートルからミクロンまで継ぎ目なく観察できる顕微鏡が存在しないため、その詳細は良く分かっていない。そこで、研究代表者らは、このような観察できる「超流動ヘリウム蛍光顕微鏡」の開発をおこなってきた。昨年、この顕微鏡を用いて、ナノレベルの1分子イメージングに成功した。本研究では、超流動ヘリウム蛍光顕微鏡で細胞核を観察することで、体細胞分裂期に起こる形態変化の様子を分子レベルで観察し、細胞核形成の分子機構について研究することを目的とする。本年度はクライオ蛍光顕微観察のための色素の新規合成を引き続き行い、これを成功させた。この色素を、核膜孔タンパク質をノックインしたU2OS細胞をモデル系として、染色条件を構築した。さらに、膜構造を正しく知るために、クライオ光電子相関観察にも取り組んでおり、来年度も継続しておこないたい。

近年来，通过冷冻电子束层析成像对单个颗粒分析的快速发展使得获得纯化蛋白质的原子模型成为可能。但是，仅细胞外（体外）信息不足以理解细胞的功能。这是因为各种蛋白质在细胞内部混合，并相互相互作用以通过分子网络表达功能。换句话说，要了解细胞的功能，有必要在分子水平上观察“仿制分子络合物被局部定位以及它们与哪种分子相互作用”（体内）。生物分子使用分子间相互作用的近距离力，以形成细胞的大小几个微米。但是，细节并不众所周知，因为没有显微镜可以无缝观察从纳米到微米的细胞。因此，研究人员一直在开发一个可以以这种方式观察到的“超流体荧光显微镜”。去年，我们使用此显微镜在纳米级上成功地进行了单分子成像。这项研究旨在通过使用超氟氦荧光显微镜观察细胞核，并研究细胞成核的分子机制，从而观察分子水平上体细胞分裂期间发生的形态变化。今年，我们继续对染料荧光显微镜观察进行新的染料合成，这是成功的。使用用核孔蛋白作为模型系统撞倒的U2OS细胞构建染色条件。此外，我们还致力于观察Crophopopolectron相关性，以正确理解膜结构，并希望在明年继续。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

蛍光顕微鏡によってクロマチン構造を可視化できるか

可以使用荧光显微镜观察染色质结构吗？

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ohtake;H;T. Oozeki;安池智一;阿部穣里;藤芳　暁
通讯作者：
藤芳　暁

ナノレベルの精度を持つ光電子相関顕微鏡の要素開発：無冷媒クライオスタットを用いたサンプルホルダーのサブミリケルビン安定化

开发具有纳米级精度的光电子相关显微镜元件：使用无冷却剂低温恒温器实现样品架的亚毫开尔文稳定性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
賴田拓真;松下道雄;藤芳暁
通讯作者：
藤芳暁

近赤外蛍光プローブを利用した三次元ナノスコピー

使用近红外荧光探针的三维纳米显微镜

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
成瀬寛太;武藤慶;宮崎龍也;山口潤一郎;松田剛;溝内雄太;志見剛;木村宏;松下道雄;藤芳暁
通讯作者：
藤芳暁

細胞内の１分子を三次元でナノレベル分解能で観察できるクライオ三次元ナノスコピーの開発

开发冷冻 3D 纳米显微镜，可在三个维度上以纳米级分辨率观察细胞中的单分子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
成瀬寛太;松田剛;溝内雄太;志見剛;木村宏;中田栄司;森井孝;松下道雄;藤芳暁
通讯作者：
藤芳暁

Superfluid helium nanoscope insert with millimeter working range

具有毫米级工作范围的超流氦纳米镜插件

DOI：
10.1063/5.0107395
发表时间：
2022
期刊：
Review of Scientific Instruments
影响因子：
1.6
作者：
Kamiya Naoki;Kuramoto Kazuki;Takishima Kento;Yumoto Tatsuya;Oda Haruka;Shimi Takeshi;Kimura Hiroshi;Matsushita Michio;Fujiyoshi Satoru
通讯作者：
Fujiyoshi Satoru